JP2012065453A - Reactor for two or more phase converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure which is capable of being small-sized and reducing the number of parts, and at the same time, capable of achieving low-loss effectively in a reactor for a two or more phase converter.SOLUTION: A reactor 10 for a 2-phase converter which is a reactor for the two or more phase converter comprises two or more phase converter coils 14 and 16 which are wound on a core 12 and coupled magnetically mutually. The core 12 is constituted by combining a plurality of core materials, and in the core 12, the plurality of core materials comprise a coil inner core material constituting at least a part of a portion where the converter coils 14 and 16 are wound, and a coil outer core material constituting a portion where the converter coils 14 and 16 are not wound. The coil inner core material is made to be a low-loss core material in which an increasing degree of a core loss against flux density increase is low compared to the coil outer core material.

Description

本発明は、コアと、コアに巻装され、互いに磁気結合された複数相のコンバータコイルとを含む複数相コンバータ用リアクトルに関する。   The present invention relates to a reactor for a multi-phase converter including a core and a multi-phase converter coil wound around the core and magnetically coupled to each other.

従来から、エンジンと走行用モータとを搭載し、エンジン及び走行用モータの一方または両方を主駆動源として使用するハイブリッド車両(HV)や、電気自動車(EV)、燃料電池車両等において電池電圧と、走行用モータに接続されたインバータの駆動電圧との最適化を図るために、昇圧コンバータ等の電圧変換器が使用されている。   Conventionally, in a hybrid vehicle (HV), an electric vehicle (EV), a fuel cell vehicle, or the like that includes an engine and a travel motor and uses one or both of the engine and the travel motor as a main drive source, In order to optimize the drive voltage of the inverter connected to the traveling motor, a voltage converter such as a boost converter is used.

また、チョッパ方式の昇圧コンバータである昇圧チョッパの容量を1/Nにして、N個の昇圧チョッパを並列に接続し、駆動パルスの位相を2π/Nずつずらした構成は、N相の複数相コンバータである、マルチフェーズコンバータと呼ばれている。   In addition, a configuration in which the capacity of a boost chopper, which is a chopper type boost converter, is 1 / N, N boost choppers are connected in parallel, and the phase of the drive pulse is shifted by 2π / N by a plurality of N phases It is called a multi-phase converter, which is a converter.

また、非特許文献1には、コンバータ用としてN相を使用する、すなわちマルチフェーズ化させることで、リアクトルの全容積を1/Nに減少させ、体積を小さくできる、すなわち小型化を図れるコンバータが記載されている。   Non-Patent Document 1 discloses a converter that uses an N phase for a converter, that is, multi-phase, thereby reducing the total volume of the reactor to 1 / N and reducing the volume, that is, downsizing. Are listed.

また、非特許文献2には、3本の脚を有するコアのうち、両側の2本の脚にコイルを設けることで、一体化させた、複数相磁気結合リアクトルが記載されている。この場合、中央の脚で生じる交流磁束リップルを減少でき、中央の脚でのコア損を減少でき、効率向上を図れるとされている。   Non-Patent Document 2 describes a multi-phase magnetically coupled reactor that is integrated by providing coils on two legs on both sides of a core having three legs. In this case, the AC magnetic flux ripple generated at the center leg can be reduced, the core loss at the center leg can be reduced, and the efficiency can be improved.

B.Eckardt他、「Automotive Powertrain DC/DC Converter with 25kw/dm3 by using SiC Diodes」、International Conference on Integrated Power Electronics Systems(CIPS) 2006B. Eckardt et al., "Automotive Powertrain DC / DC Converter with 25kw / dm3 by using SiC Diodes", International Conference on Integrated Power Electronics Systems (CIPS) 2006 Pit-Leong Wong他、「Performance Improvements of Interleaving VRMs with Coupling Inductors」、IEEE Transactions on power electronics、VOL.16、No.4、JULY 2001Pit-Leong Wong et al., `` Performance Improvements of Interleaving VRMs with Coupling Inductors '', IEEE Transactions on power electronics, VOL.16, No.4, JULY 2001

特許文献1に記載されたようなマルチフェーズコンバータに使用するための複数相のリアクトルにおいて、各相のリアクトル同士を磁気結合して一体化させ、複数相磁気結合リアクトルとした場合には、複数相のリアクトルを1つに一体化させることにより、部品点数を少なくして、低コスト化が可能となる。ただし、このような構造では、コア損失が過度に大きくなるという問題が生じる可能性がある。   In a multi-phase reactor for use in a multi-phase converter as described in Patent Document 1, the reactors of each phase are magnetically coupled and integrated to form a multi-phase magnetically coupled reactor. By integrating the reactors into one, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. However, such a structure may cause a problem that the core loss becomes excessively large.

例えば、本発明者が行ったシミュレーションによると、互いにインダクタンスが同じで入力する電流を同じとした仕様で設計した場合の、2相磁気結合リアクトルと、単相リアクトルとを比較した場合に、条件により、2相磁気結合リアクトルの体積を単相リアクトルの体積に比べて約50から60%に低減できたが、2相磁気結合リアクトルのコア損失は、単相リアクトルのコア損失に比べて、約3倍と大きくなるという問題が生じることが分かった。   For example, according to a simulation conducted by the present inventors, when a two-phase magnetically coupled reactor and a single-phase reactor are compared with each other when designed with the same inductance and the same input current, depending on the conditions, Although the volume of the two-phase magnetically coupled reactor could be reduced from about 50 to 60% compared to the volume of the single-phase reactor, the core loss of the two-phase magnetically coupled reactor was about 3 compared to the core loss of the single-phase reactor. It turns out that the problem of becoming twice as large arises.

すなわち、リアクトルでのコア損失Wは、リアクトルでの磁束密度の増加量ΔBが大きくなるのに従って大きくなる。一方、磁束密度の増加量ΔBは、磁束密度の基準値B1、電流値I1に対する、電流リップルの電流値I1からの振れ幅Irの割合(Ir/I1)を乗じることで求められる。この場合、ΔBは、次式で求められる。
ΔB=B1×(Ir/I1) ・・・(1)
That is, the core loss W at the reactor increases as the increase amount ΔB of the magnetic flux density at the reactor increases. On the other hand, the increase amount ΔB of the magnetic flux density is obtained by multiplying the ratio (Ir / I1) of the fluctuation width Ir from the current value I1 of the current ripple to the reference value B1 and the current value I1 of the magnetic flux density. In this case, ΔB is obtained by the following equation.
ΔB = B1 × (Ir / I1) (1)

ここで、2相磁気結合リアクトルでは、単相リアクトルに対し、各相のリアクトルで電流値I1が1/2倍となるので、磁束密度の増加量ΔBが2倍となり、ΔBの増加に応じてコア損失Wが大きくなる。例えば、条件により、2相磁気結合リアクトルでは、単相リアクトルに比べてコア損失Wが約3倍と大きくなった。このようにコア損失Wが大きくなることは、リアクトルの性能低下に結びつく原因となるため、好ましくない。   Here, in the two-phase magnetically coupled reactor, the current value I1 is halved in each phase reactor with respect to the single-phase reactor, so the amount of increase ΔB in the magnetic flux density is doubled, and as the ΔB increases Core loss W increases. For example, depending on conditions, the core loss W of the two-phase magnetically coupled reactor is about three times as large as that of the single-phase reactor. Such a large core loss W is not preferable because it causes a decrease in the performance of the reactor.

これに対して、2相磁気結合リアクトルで、コアの全体を薄型ケイ素鋼板、アモルファス材等の低損失コア材により構成することが考えられる。ただし、低損失コア材は高価であり、全体を低損失コア材とする場合、コストの大幅な増大を招く可能性がある。また、低損失コア材は、加工作業が困難という問題もある。例えば、ケイ素鋼板の積層構造により断面E形状や断面T形状のコアを製造する場合、打ち抜き可能や放電加工を行う必要があり、コストが高くなる。また、板材では、リアクトルを小型化可能な適切な3次元形状に加工することが困難であるという問題もある。また、アモルファス材によりコアを構成する場合も、高価であり、かつ、加工作業が困難という問題がある。   On the other hand, it is conceivable that the entire core is composed of a low-loss core material such as a thin silicon steel plate or an amorphous material in a two-phase magnetic coupling reactor. However, the low-loss core material is expensive, and when the whole is a low-loss core material, there is a possibility that the cost is significantly increased. In addition, the low-loss core material has a problem that it is difficult to work. For example, when a core having a cross-section E shape or a cross-section T shape is manufactured by a laminated structure of silicon steel plates, it is necessary to perform punching or perform electric discharge machining, which increases costs. Further, the plate material has a problem that it is difficult to process the reactor into an appropriate three-dimensional shape that can be downsized. In addition, when the core is made of an amorphous material, there are problems that it is expensive and difficult to work.

一方、コアのうち、コイルを巻装した部分はコイルの内径以下にする必要があるが、それ以外では、コイルの外形に合わせることが可能であるため、磁束密度の変化量が、コイルを巻装した部分に比べて少ない。これらの事情から、本発明者は、最適な部分を最適な材料により構成することで、上記の問題解決を図れると考えた。非特許文献1,2には、このような問題を解消できる手段は開示されていない。   On the other hand, the portion of the core where the coil is wound needs to be equal to or smaller than the inner diameter of the coil, but in other cases, it can be adjusted to the outer shape of the coil. There are few compared to the disguised part. Under these circumstances, the present inventor considered that the above-described problem can be solved by configuring the optimal portion with the optimal material. Non-Patent Documents 1 and 2 do not disclose means for solving such a problem.

本発明の目的は、複数相コンバータ用リアクトルにおいて、小型でかつ部品点数を少なくできるとともに、低損失を有効に図れる構造を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-phase converter reactor that is small in size, can reduce the number of components, and can effectively achieve low loss.

本発明に係る複数相コンバータ用リアクトルは、コアと、コアに巻装され、互いに磁気結合された複数相のコンバータコイルとを含む複数相コンバータ用リアクトルであって、コアは、複数のコア材料を組み合わせることにより構成され、複数のコア材料は、コアにおいて、コンバータコイルが巻装された部分の少なくとも一部を構成するコイル内部コア材料と、コアにおいて、コンバータコイルが巻装されていない部分を構成するコイル外部コア材料とを含み、コイル内部コア材料は、コイル外部コア材料に比べて、磁束密度上昇に対するコア損失の上昇度が低い、低損失コア材である。   A reactor for a multi-phase converter according to the present invention is a reactor for a multi-phase converter including a core and a multi-phase converter coil wound around the core and magnetically coupled to each other, and the core includes a plurality of core materials. The plurality of core materials are configured by combining the core inner core material that forms at least a part of the portion where the converter coil is wound in the core, and the portion where the converter coil is not wound in the core. The coil inner core material is a low-loss core material that has a lower degree of increase in core loss with respect to an increase in magnetic flux density than the coil outer core material.

本発明に係る複数相コンバータ用リアクトルによれば、複数相磁気結合リアクトルを1つの部品として構成できるので、小型でかつ部品点数を少なくできる。しかも、コアにおいて、コンバータコイルが巻装された部分の少なくとも一部を構成するコイル内部コア材料を、コンバータコイルが巻装されていない部分を構成するコイル外部コア材料よりも低損失のコア材とするので、磁束密度の変化量が大きいコイル内部コア材料を含む一部のコアだけを、低損失コア材料により構成し、コアの残りの部分を安価かつ加工しやすい材料により構成できる。このため、コストを過度に上昇させることなく、かつ、加工作業を容易に行え、しかも、互いに磁気結合したコンバータコイルを有する複数相コンバータ用リアクトルを構成するのにもかかわらず、低損失を図れる。   According to the reactor for a multi-phase converter according to the present invention, the multi-phase magnetically coupled reactor can be configured as one component, so that the size and the number of components can be reduced. Moreover, in the core, a coil inner core material that constitutes at least a part of a portion around which the converter coil is wound, and a core material that has a lower loss than a coil outer core material that constitutes a portion where the converter coil is not wound, Therefore, only a part of the core including the coil inner core material having a large change amount of the magnetic flux density can be constituted by the low-loss core material, and the remaining part of the core can be constituted by the material which is inexpensive and easy to process. For this reason, it is possible to easily perform a machining operation without excessively increasing the cost, and to achieve a low loss in spite of constituting a reactor for a multi-phase converter having converter coils magnetically coupled to each other.

また、本発明に係る複数相コンバータ用リアクトルにおいて、好ましくは、コアを、コイルを巻装する第1脚部と、コイルを巻装しない第2脚部とを含み、コイル内部コア材料により構成するコア部分である第1脚部の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積は、コイル外部コア材料により構成するコア部分である第2脚部の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積よりも小さくしている。   In the multiphase converter reactor according to the present invention, preferably, the core includes a first leg portion around which the coil is wound and a second leg portion around which the coil is not wound, and is constituted by a coil inner core material. The cross-sectional area related to the plane orthogonal to the length direction of the first leg that is the core portion is based on the cross-sectional area related to the plane orthogonal to the length direction of the second leg that is the core portion made of the coil outer core material. Is also small.

上記構成によれば、コイル内部コア材料により構成する第1脚部にコイルを巻回するのにもかかわらず、リアクトル全体の容積を小さくでき、しかも、コイル内部での磁束密度の変化量が大きくなる場合でも、コイル内部コア材料を低損失コア材により構成するので、低損失を図れる。   According to the above configuration, the volume of the entire reactor can be reduced despite the coil being wound around the first leg portion made of the coil inner core material, and the amount of change in magnetic flux density inside the coil is large. Even in this case, the coil inner core material is made of a low-loss core material, so that low loss can be achieved.

また、本発明に係る複数相コンバータ用リアクトルにおいて、好ましくは、コンバータコイルは、昇降圧用コイルであり、さらに、コアに巻装され、昇降圧用コイルと磁気結合する追加コイルを備え、追加コイルは、別の回路に接続可能としている。   In the multiphase converter reactor according to the present invention, preferably, the converter coil is a step-up / step-down coil, and further includes an additional coil wound around a core and magnetically coupled to the step-up / step-down coil. It can be connected to another circuit.

上記構成によれば、追加コイルと昇降圧用コイルとを介して、別の回路から昇降圧用コイルを接続した回路へ充電したり、昇降圧用コイルを接続した回路から別の回路へ放電することができる。しかも、このような充放電のために、昇降圧用コイルを使用できるので、必要となる新たな部品点数を少なくでき、過度にコストを高くすることがない。   According to the said structure, it can charge to the circuit which connected the step-up / step-down coil from another circuit via the additional coil and the step-up / step-down coil, or it can discharge to the other circuit from the circuit which connected the step-up / step-down coil. . In addition, since a step-up / step-down coil can be used for such charge / discharge, the number of necessary new parts can be reduced, and the cost is not excessively increased.

また、本発明に係る複数相コンバータ用リアクトルにおいて、好ましくは、コアは、互いにギャップ空間またはギャップ板を介して対向する2以上の脚要素を含む脚部を備え、追加コイルは、昇降圧用コイルの内側で、ギャップ空間またはギャップ板を除く脚部の外側に設けられている。   In the multiphase converter reactor according to the present invention, preferably, the core includes a leg portion including two or more leg elements facing each other via a gap space or a gap plate, and the additional coil is a step-up / step-down coil. On the inner side, it is provided outside the leg part excluding the gap space or the gap plate.

上記構成によれば、ギャップ板またはギャップ空間によりコア内での磁束の飽和を生じにくくできるとともに、ギャップ板またはギャップ空間の周囲から磁束漏れが生じやすくなるのにもかかわらず、追加コイルに対する磁束の鎖交を生じにくくして、誘導加熱による発熱を有効に回避でき、効率向上を図れる。   According to the above configuration, the gap plate or the gap space makes it difficult to saturate the magnetic flux in the core, and the magnetic flux leaks from the surroundings of the gap plate or the gap space. Interlinkage is less likely to occur, and heat generation by induction heating can be effectively avoided, improving efficiency.

本発明の複数相コンバータ用リアクトルによれば、小型でかつ部品点数を少なくできるとともに、低損失を有効に図れる構造を提供できる。   According to the reactor for a multi-phase converter of the present invention, it is possible to provide a structure that is small in size, can reduce the number of parts, and can effectively achieve low loss.

本発明の第1の実施の形態に係る複数相コンバータ用リアクトルである、2相コンバータ用リアクトルを、一部を透視して示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a part of a two-phase converter reactor that is a reactor for a multi-phase converter according to a first embodiment of the present invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 2相コンバータ用リアクトルの別の実施形態を、一部を透視して示す斜視図である。It is a perspective view which shows another embodiment of the reactor for 2 phase converters partially transparently. 図1のリアクトルを有する2相昇降圧コンバータを含む回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram including a two-phase buck-boost converter having the reactor of FIG. 1. 従来の磁気結合リアクトルの1例を構成するコアの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the core which comprises an example of the conventional magnetic coupling reactor. 図5のコアにコイルを巻装した状態で、コアに流れる磁束の様子を説明するための略図である。6 is a schematic diagram for explaining a state of magnetic flux flowing through the core in a state where a coil is wound around the core of FIG. 5. 図6を左右方向片側から他側に見て示す略図である。7 is a schematic view showing FIG. 6 as viewed from one side in the left-right direction to the other side. 図1のリアクトルにおいて、従来構造に比べてコア材の厚みが増大する部分を説明するための、図7Aに対応する図である。In the reactor of FIG. 1, it is a figure corresponding to FIG. 7A for demonstrating the part to which the thickness of a core material increases compared with the conventional structure. 従来の充電発電システムの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the conventional charge electric power generation system. 本発明の第2の実施の形態に係る2相コンバータ用リアクトルを含む充電発電機能付電源回路を示す図である。It is a figure which shows the power supply circuit with a charge electric power generation function containing the reactor for 2 phase converters concerning the 2nd Embodiment of this invention. 図9の電源回路を構成するリアクトルを取り出して示す断面図である。It is sectional drawing which takes out and shows the reactor which comprises the power supply circuit of FIG. 一部を省略して示す図10のB部拡大図である。It is the B section enlarged view of Drawing 10 shown omitting some. 本発明の第3の実施の形態に係る2相コンバータ用リアクトルを示す、図10に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 10 which shows the reactor for 2 phase converters which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 一部を省略して示す図12のC部拡大図である。It is the C section enlarged view of Drawing 12 shown omitting some.

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。以下では、複数相コンバータ用リアクトルとして、2相コンバータ用リアクトルについて説明するが、複数相コンバータを構成するものであればよく、2相以外の複数相、例えば3相等であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the reactor for the two-phase converter will be described as the reactor for the multi-phase converter. However, any reactor may be used as long as it constitutes the multi-phase converter, and may be a plurality of phases other than the two phases, for example, three phases.

また、以下では、複数相コンバータ用リアクトルが、ハイブリッド車両の駆動源として使用する回転電機である、走行用モータに接続されたインバータを駆動するための電気回路を構成する場合を説明する。ただし、複数相コンバータ用リアクトルを使用する回転電機は、電気自動車、燃料自動車等の、ハイブリッド車両以外を駆動するためのものでもよい。また、回転電機は、車両駆動以外の補機駆動用でもよい。また、回転電機を2個とし、2の回転電機に接続された2のインバータと、二次電池等の蓄電部との間にコンバータを設ける構成に本発明に係るリアクトルを使用することもできる。   Moreover, below, the case where the reactor for multiphase converters comprises the electric circuit for driving the inverter connected to the motor for driving | running | working which is a rotary electric machine used as a drive source of a hybrid vehicle is demonstrated. However, the rotating electrical machine using the reactor for the multi-phase converter may be for driving other than the hybrid vehicle such as an electric vehicle and a fuel vehicle. The rotating electrical machine may be used for driving auxiliary equipment other than driving the vehicle. Moreover, the reactor which concerns on this invention can also be used for the structure which provides two rotating electrical machines and provides a converter between 2 inverters connected to the 2 rotating electrical machines, and electrical storage parts, such as a secondary battery.

[第1の発明の実施の形態]
図1から図4は、本発明の第1の実施の形態を示している。複数相コンバータ用リアクトルであり、2相磁気結合リアクトルである、2相コンバータ用リアクトル10は、昇降圧用として使用するもので、コア12と、コア12に巻装された2相のコンバータコイル14,16と、複数のギャップ板18とを備える。
[First Embodiment]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. A two-phase converter reactor 10, which is a multi-phase converter reactor and a two-phase magnetically coupled reactor, is used for step-up / step-down, and includes a core 12 and a two-phase converter coil 14 wound around the core 12. 16 and a plurality of gap plates 18.

図2に示すように、コア12は、それぞれ同一の磁性材であるコア材料により構成され、断面積を同じとした断面略T形状の2のT形部20,22と、別の磁性材である別のコア材料により構成される断面直線状の第1脚部であり、かつ脚要素である2のI形部24とを含む。各T形部20,22は、互いに向き合うように対向させており、それぞれの略直線状の基部26の互いに対向する側の面である内側面の中央部に、内側に突出する第2脚部である、中央脚部28を設けている。   As shown in FIG. 2, the core 12 is made of a core material that is the same magnetic material, and has two T-shaped portions 20 and 22 having substantially the same cross-sectional area and the same cross-sectional area, and another magnetic material. A first leg portion having a linear cross section constituted by another core material and two I-shaped portions 24 which are leg elements. The T-shaped portions 20 and 22 face each other so as to face each other, and a second leg portion projecting inwardly at the center portion of the inner side surface, which is a surface of each substantially linear base portion 26 facing each other. A central leg portion 28 is provided.

また、それぞれの基部26の内側面の中央脚部28に関して幅方向(図2の左右方向)両側に、内側に突出する2の端脚要素30を互いに平行に設けている。各T形部20,22を、互いに対向させた状態で、互いに対向する端脚要素30の間に、I形部24を、非磁性材製の断面矩形状のギャップ板18をそれぞれ介して結合している。なお、各T形部20,22及びI形部24を図示しない非磁性材製の部材で固定する等により、各T形部20,22とI形部24との間に、ギャップ板を設けず、隙間であるギャップ空間を介して対向させることもできる。   In addition, two end leg elements 30 projecting inward are provided in parallel to each other on both sides in the width direction (left and right direction in FIG. 2) with respect to the central leg portion 28 on the inner side surface of each base portion 26. With the T-shaped portions 20 and 22 facing each other, the I-shaped portion 24 is coupled between the end leg elements 30 facing each other via a gap plate 18 made of a nonmagnetic material and having a rectangular cross section. is doing. A gap plate is provided between each T-shaped portion 20, 22 and the I-shaped portion 24 by fixing each T-shaped portion 20, 22 and the I-shaped portion 24 with a non-magnetic member (not shown). Alternatively, they can be opposed via a gap space which is a gap.

また、中央脚部28、各端脚要素30、及びI形部24は、それぞれ長さ方向(図2の上下方向)に対し直交する平面に関する断面形状を略正方形等の矩形に形成している。また、各端脚要素30及び各I形部24の、長さ方向に対し直交する平面に関する断面積は互いに略同じとするが、中央脚部28の断面積よりも小さくしている。このために、各端脚要素30及びI形部24の厚さ方向(図1の上下方向、図2の裏表方向)寸法に対し、基部26及び中央脚部28の厚さ方向寸法を大きくするとともに、各端脚要素30及びI形部24の幅方向(図2の左右方向)寸法に対し、中央脚部28の幅方向寸法を大きくしている。   Further, the central leg portion 28, each end leg element 30, and the I-shaped portion 24 each have a rectangular shape such as a substantially square shape with respect to a plane orthogonal to the length direction (vertical direction in FIG. 2). . Further, the cross-sectional areas of the end leg elements 30 and the I-shaped portions 24 with respect to the plane orthogonal to the length direction are substantially the same, but are smaller than the cross-sectional area of the central leg portion 28. For this purpose, the dimension in the thickness direction of the base part 26 and the center leg part 28 is made larger than the dimension in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1, the back and front direction in FIG. 2) of each end leg element 30 and the I-shaped part 24. At the same time, the width direction dimension of the central leg portion 28 is made larger than the width direction (left and right direction in FIG. 2) dimensions of the end leg elements 30 and the I-shaped portion 24.

また、各中央脚部28の先端同士は、隙間であるギャップ空間32を介して対向させている。なお、各中央脚部28の先端同士を、空間を介さず、非磁性材により構成するギャップ板を介して結合することもできる。   Further, the ends of the central leg portions 28 are opposed to each other through a gap space 32 that is a gap. It should be noted that the tips of the central leg portions 28 can be coupled to each other via a gap plate made of a nonmagnetic material without a space.

コア12の幅方向両端にそれぞれ存在する、I形部24と、ギャップ板18と、脚要素30とを結合した直線状の部分により、2の端脚部34を構成している。各端脚部34の周囲にコンバータコイル14,16をそれぞれ巻装することにより、リアクトル10を構成している。各コンバータコイル14,16は、互いに一端同士を電気的に接続するとともに、互いに磁気結合している。   The two end leg portions 34 are constituted by the linear portions connecting the I-shaped portion 24, the gap plate 18, and the leg elements 30, which exist at both ends in the width direction of the core 12. Reactor 10 is configured by winding converter coils 14 and 16 around each end leg 34. Each converter coil 14, 16 is electrically connected to each other at one end and is magnetically coupled to each other.

また、コア12は、複数のコア材料である、「コイル内部コア材料」と、「第2コイル内部コア材料」と、「コイル外部コア材料」とを組み合わせることにより構成している。すなわち、コア12において、コンバータコイル14,16が巻装される部分の一部である、I形部24は、「コイル内部コア材料」により構成する。各T形部20,22のコンバータコイル14,16が巻装される部分である、各端脚要素30は、「第2コイル内部コア材料」により構成する。また、コア12のうち、コンバータコイル14,16が巻装されていない部分である、各T形部20,22の基部26及び中央脚部28は、「コイル外部コア材料」により構成する。   The core 12 is configured by combining a plurality of core materials, “coil inner core material”, “second coil inner core material”, and “coil outer core material”. That is, in the core 12, the I-shaped portion 24, which is a part of the portion around which the converter coils 14 and 16 are wound, is made of “coil inner core material”. Each end leg element 30, which is a portion around which the converter coils 14, 16 of each T-shaped portion 20, 22 are wound, is made of “second coil inner core material”. Further, the base 26 and the center leg 28 of each T-shaped portion 20, 22, which is a portion of the core 12 where the converter coils 14, 16 are not wound, are made of “coil outer core material”.

「コイル内部材料」は、「コイル外部コア材料」に比べて、磁束密度上昇ΔBに対するコア損失Wの上昇度が低い、低損失コア材としている。例えば、「コイル外部コア材料」を、鉄を基材とする磁性粉末を加圧成形することにより構成するダストコア材とするとともに、「コイル内部材料」を、低損失コア材であるアモルファス、または低損失ケイ素鋼板の積層体とする。すなわち、磁束密度の上昇分ΔBを横軸にとり、コア損失Wを縦軸にとって種々のコア材料に関する損失曲線を考えた場合に、アモルファス等の低損失コア材は損失曲線の傾きが小さくなり、ダストコア材等の比較的高損失のコア材は、損失曲線の傾きが大きくなる。なお、本実施の形態では、各T形部20,22の全体を同じ材料であるダストコア材等の、低損失コア材よりも損失の高い材料により一体に構成している。すなわち、「第2コイル内部コア材料」と「コイル外部コア材料」とは同一の材料としている。   The “coil inner material” is a low-loss core material in which the degree of increase in the core loss W with respect to the magnetic flux density increase ΔB is lower than the “coil outer core material”. For example, the “coil outer core material” is a dust core material formed by press-molding magnetic powder based on iron, and the “coil inner material” is an amorphous or low-loss core material. A laminate of lossy silicon steel sheets. That is, when considering the loss curve for various core materials with the increase ΔB in the magnetic flux density on the horizontal axis and the core loss W on the vertical axis, the loss curve slope of the low loss core material such as amorphous becomes small, and the dust core A relatively high-loss core material such as a material has a large slope of the loss curve. In the present embodiment, the entire T-shaped portions 20 and 22 are integrally formed of a material having a higher loss than the low-loss core material, such as a dust core material that is the same material. That is, the “second coil inner core material” and the “coil outer core material” are the same material.

このように構成するため、「コイル内部コア材料」により構成するI形部24の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積S1は、「コイル外部コア材料」により構成する各T形部20,22の中央脚部28の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積S2よりも小さくなっている(S1<S2)。また、各コンバータコイル14,16の外周面がコア12の厚さ方向両側面よりも厚さ方向外側に突出しないようにするとともに、コア12の幅方向両側面よりも幅方向外側に突出しないように、各部の寸法を規制している。図1に示すように、各T形部20,22の基部26及び中央脚部28は、厚さ方向に関して、コイル14,16の外周面と略一致する位置まで厚みを大きくした、複雑な3次元形状となっている。このため、基部26及び中央脚部28は、コイル通電時の磁束密度の変動幅ΔBを低下させ、コア損失Wを低減させるのに寄与する。また、各T形部20,22をダストコアにより構成した場合には、コア12の一部をこのような複雑な3次元形状とする場合でも、加工作業を容易に行えるとともに、リアクトル10の体積を小型化しやすくなる。   In order to constitute in this way, the cross-sectional area S1 regarding the plane orthogonal to the length direction of the I-shaped portion 24 constituted by the “coil inner core material” is the T-shaped portion 20 constituted by the “coil outer core material”, 22 is smaller than the cross-sectional area S2 regarding the plane orthogonal to the length direction of the central leg portion 28 (S1 <S2). Further, the outer peripheral surface of each converter coil 14, 16 is prevented from projecting outward in the thickness direction from both side surfaces in the thickness direction of the core 12, and so as not to project outward in the width direction from both side surfaces in the width direction of the core 12. In addition, the dimensions of each part are regulated. As shown in FIG. 1, the base 26 and the central leg 28 of each T-shaped portion 20, 22 have a complicated thickness that is increased to a position that substantially matches the outer peripheral surface of the coils 14, 16 in the thickness direction. It has a dimensional shape. For this reason, the base part 26 and the center leg part 28 contribute to reducing the core loss W by reducing the fluctuation width ΔB of the magnetic flux density when the coil is energized. Moreover, when each T-shaped part 20 and 22 is comprised with a dust core, even when making a part of core 12 into such a complicated three-dimensional shape, while being able to process easily, the volume of the reactor 10 is reduced. It becomes easy to miniaturize.

これに対して、各コンバータコイル14,16内に配置され、各T形部20,22とギャップ板18を介して結合されたI形部24は、コンバータコイル14,16の内径で形状及び寸法が決定される柱状構造とならざるを得ず、断面積を大きくすることにより磁束密度変動幅ΔBを減少させることは難しい。このために、本実施の形態では、各I形部24を、アモルファス等の、ダストコア材よりも磁束密度上昇に対するコア損失の上昇度が低い、低損失コア材により構成することで、コンバータコイル14,16内での鉄損を、ダストコア材を用いた場合に比べて低く(例えば、1/2以下に低く)することができる。このため、基部26及び中央脚部28の厚みを増大させたことと相まって、コア12全体の鉄損を、コアの厚みを全体で同一とした場合に比べて、低く(例えば、1/2以下に低く)することができる。   On the other hand, the I-shaped portion 24 disposed in each converter coil 14, 16 and coupled to each T-shaped portion 20, 22 via the gap plate 18 is shaped and dimensioned with the inner diameter of the converter coil 14, 16. Therefore, it is difficult to reduce the magnetic flux density fluctuation width ΔB by increasing the cross-sectional area. For this reason, in the present embodiment, each I-shaped portion 24 is made of a low-loss core material, such as amorphous, that has a lower degree of increase in core loss with respect to an increase in magnetic flux density than a dust core material. , 16 can be made lower (for example, lower than 1/2) compared to the case where a dust core material is used. For this reason, coupled with the increased thickness of the base portion 26 and the central leg portion 28, the iron loss of the entire core 12 is lower (for example, 1/2 or less) than when the core thickness is the same as the whole. Can be low).

図3は、2相コンバータ用リアクトルの別の実施形態を、一部を透視して示す斜視図である。図3のリアクトル10では、図1のリアクトル10を構成する各T形部20a,22aにおいて、幅方向両端部に設けた各端脚要素30aの幅方向寸法及び厚さ方向寸法を、図1、図2に示した場合よりも大きくし、各端脚要素30aの長さ方向に対し直交する平面に関する断面積を、中央脚部28の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積と略同じとしている。また、各T形部20a、22a同士で、中央脚部28が対向するように配置するとともに、対向する端脚要素30aの先端に、ギャップ板18(図2参照、図3では図示を省略する。)を介してI形部24を結合する。各I形部24の周囲にコンバータコイル14,16を巻装する。また、各T形部20a,22bを上記の「コイル外部コア材料」により構成し、各I形部24を上記の「コイル内部コア材料」により構成する。このように、ギャップ板18を除いて「コイル内部コア材料」により構成する部分のみにコイル14,16を巻装することもできる。   FIG. 3 is a perspective view illustrating another embodiment of the reactor for a two-phase converter, with a part thereof being seen through. In the reactor 10 of FIG. 3, in each T-shaped part 20a, 22a which comprises the reactor 10 of FIG. 1, the width direction dimension and thickness direction dimension of each end leg element 30a provided in the width direction both ends are shown in FIG. The cross-sectional area with respect to the plane orthogonal to the length direction of each end leg element 30a is made substantially the same as the cross-sectional area with respect to the plane orthogonal to the length direction of the central leg portion 28. Yes. Further, the T-shaped portions 20a and 22a are arranged so that the central leg portions 28 are opposed to each other, and the gap plate 18 (see FIG. 2 and FIG. 3 is not shown) at the tip of the opposed end leg elements 30a. .) To connect the I-shaped part 24. Converter coils 14 and 16 are wound around each I-shaped portion 24. Each T-shaped portion 20a, 22b is composed of the above “coil outer core material”, and each I-shaped portion 24 is composed of the “coil inner core material”. As described above, the coils 14 and 16 can be wound only on the portion constituted by the “coil inner core material” except for the gap plate 18.

また、上記の図1、図2の構成において、各端脚要素30,30a、各I形部24及び各ギャップ板18は、断面矩形状とする構成に限定するものではなく、断面円形等、他の形状とすることもできる。例えば、コアのうち、コイルを巻装する部分は、円柱状とすることもできる。   Moreover, in the structure of said FIG. 1, FIG. 2, each end leg element 30,30a, each I-shaped part 24, and each gap board 18 are not limited to the structure made into a cross-sectional rectangular shape, A cross-sectional circular shape etc. Other shapes can also be used. For example, a portion of the core around which the coil is wound can be a columnar shape.

このような本実施の形態のリアクトル10は、例えば図4に示すような2相昇降圧コンバータの回路に設けて使用することができる。図4は、図1のリアクトル10を有する2相昇降圧コンバータを含む回路図である。2相昇降圧コンバータ36は、例えば、ハイブリッド車両の駆動源として使用する回転電機である、図示しない走行用モータに接続されたインバータ38を駆動するための電源回路を構成する。電源回路は、直流電圧Vbを出力する蓄電部40と、インバータ38との間に、2相昇降圧コンバータ36を接続している。2相昇降圧コンバータ36は、磁気結合コイル部である、2相コンバータ用リアクトル10と、2相のアーム42,44とを含む。また、昇降圧コンバータ36の出力側とインバータ38との間にコンデンサC1を接続している。各相アーム42,44は、上側スイッチング素子46及び下側スイッチング素子48を直列に接続しており、各相アーム42,44を並列にインバータ38及びコンデンサC1に接続している。   Such a reactor 10 of the present embodiment can be used by being provided in a circuit of a two-phase buck-boost converter as shown in FIG. 4, for example. FIG. 4 is a circuit diagram including a two-phase buck-boost converter having the reactor 10 of FIG. The two-phase step-up / down converter 36 constitutes a power supply circuit for driving an inverter 38 connected to a travel motor (not shown), which is a rotating electrical machine used as a drive source of a hybrid vehicle, for example. In the power supply circuit, a two-phase buck-boost converter 36 is connected between the power storage unit 40 that outputs the DC voltage Vb and the inverter 38. Two-phase buck-boost converter 36 includes a two-phase converter reactor 10 and two-phase arms 42 and 44 which are magnetic coupling coil portions. A capacitor C <b> 1 is connected between the output side of the step-up / down converter 36 and the inverter 38. Each phase arm 42, 44 has an upper switching element 46 and a lower switching element 48 connected in series, and each phase arm 42, 44 is connected in parallel to an inverter 38 and a capacitor C1.

また、リアクトル10を構成する各コンバータコイル14,16の一端を、蓄電部40の正極側に接続している。各コンバータコイル14,16は、それぞれインダクタンスL1,L2を有する。また、1のコンバータコイル14の他端を1のアーム42の上側スイッチング素子46及び下側スイッチング素子48の中点に接続し、別のコンバータコイル16の他端を別のアーム44の上側スイッチング素子46及び下側スイッチング素子48の中点に接続している。各スイッチング素子46,48は、後述する図9を参照して示すように、トランジスタまたはIGBT等であり、それぞれダイオードを逆並列に接続している。なお、各スイッチング素子46,48のオンオフ動作は、図示しない制御部により制御される。   In addition, one end of each converter coil 14, 16 constituting reactor 10 is connected to the positive electrode side of power storage unit 40. Each converter coil 14 and 16 has inductance L1 and L2, respectively. The other end of one converter coil 14 is connected to the midpoint of the upper switching element 46 and the lower switching element 48 of one arm 42, and the other end of another converter coil 16 is connected to the upper switching element of another arm 44. 46 and the lower switching element 48 are connected to the midpoint. Each switching element 46, 48 is a transistor, an IGBT, or the like, as shown with reference to FIG. The on / off operations of the switching elements 46 and 48 are controlled by a control unit (not shown).

また、インバータ38は、詳しい図示は省略するが、コンデンサC1両端に接続された正極母線50及び負極母線52間に供給される直流電力を、交流三相駆動電力に変換し、回転電機等の負荷に供給する機能と、回転電機から供給される交流三相回生電力を直流電力に変換し、昇降圧コンバータ36側に供給する機能とを有する。インバータ38は、それぞれ一端が正極母線50に接続され、他端が負極母線52に接続され、互いに並列に接続された図示しない3相アームを含む。各相アームは、互いに直列に接続された上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子を有し、各スイッチング素子にダイオードを逆並列に接続し、各アームの中点を回転電機等の負荷に接続している。   Although not shown in detail, the inverter 38 converts the DC power supplied between the positive electrode bus 50 and the negative electrode bus 52 connected to both ends of the capacitor C1 into AC three-phase driving power, and loads the rotating electric machine or the like. And a function of converting AC three-phase regenerative power supplied from the rotating electrical machine into DC power and supplying it to the step-up / down converter 36 side. Inverter 38 includes three-phase arms (not shown) each having one end connected to positive electrode bus 50 and the other end connected to negative electrode bus 52 and connected in parallel to each other. Each phase arm has an upper arm switching element and a lower arm switching element connected in series with each other, a diode is connected in antiparallel to each switching element, and the midpoint of each arm is connected to a load such as a rotating electrical machine. ing.

蓄電部40は、充放電可能な二次電池であり、例えば200Vから300Vの大きさの端子電圧Vbを有するリチウムイオン組電池、ニッケル水素組電池等とするが、キャパシタ等を用いることもできる。   The power storage unit 40 is a chargeable / dischargeable secondary battery, for example, a lithium ion assembled battery or a nickel hydride assembled battery having a terminal voltage Vb of 200 V to 300 V, but a capacitor or the like can also be used.

また、コンデンサC1は、インバータ38側の電圧変動を抑制する機能を有する。なお、蓄電部40と、リアクトル10の一端及び負極母線52との間に図示しないコンデンサを接続し、蓄電部40側の電圧変動を抑制することもできる。また、蓄電部40の正極側と負極側とに、それぞれ制御部により制御されるリレースイッチを設けることもできる。   The capacitor C1 has a function of suppressing voltage fluctuation on the inverter 38 side. A capacitor (not shown) may be connected between the power storage unit 40 and one end of the reactor 10 and the negative electrode bus 52 to suppress voltage fluctuation on the power storage unit 40 side. Moreover, the relay switch controlled by a control part can also be provided in the positive electrode side and the negative electrode side of the electrical storage part 40, respectively.

このような電源回路を用いて昇降圧コンバータ36を機能させる場合、各相アーム42,44の下側スイッチング素子48を、互いに180度位相をずらせた状態でスイッチングすることにより、スイッチングのオンデューティ比に応じて蓄電部40側の電圧を昇圧し、コンデンサC1両端間に供給することができる。また、各相アーム42,44の上側スイッチング素子46を、互いに180度位相をずらせた状態でスイッチングすることにより、スイッチングのオンデューティ比に応じてインバータ38側から入力される電圧を降圧し、蓄電部40側へ供給することができる。   When the buck-boost converter 36 is made to function using such a power supply circuit, the on-duty ratio of switching is achieved by switching the lower switching elements 48 of the respective phase arms 42 and 44 in a state of being shifted by 180 degrees from each other. Accordingly, the voltage on the power storage unit 40 side can be boosted and supplied across the capacitor C1. In addition, by switching the upper switching elements 46 of the phase arms 42 and 44 in a state where they are 180 degrees out of phase with each other, the voltage input from the inverter 38 side is stepped down in accordance with the on-duty ratio of the switching. It can supply to the part 40 side.

このような電源回路において、本実施の形態では、各相のコンバータコイル14,16同士を磁気結合し、一体化させているので、部品点数を削減できるとともに、小型化を図れる。しかも、コア12において、コンバータコイル14,16が巻装された部分の一部である、I形部24を構成するコイル内部コア材料を、コンバータコイル14,16が巻装されていない部分であるT形部20,20a、22,22aの中央脚部28及び基部26を構成するコイル外部コア材料よりも低損失のコア材としている。このため、磁束密度の変化量が大きいI形部24だけを低損失コア材料により構成し、コア12の残りの部分を安価かつ加工しやすい材料により構成できる。このため、コストを過度に上昇させることなく、かつ、加工作業を容易に行え、しかも、互いに磁気結合したコンバータコイル14,16を有する2相コンバータ用リアクトル10を構成するのにもかかわらず、低損失を図れる。   In such a power supply circuit, in the present embodiment, the converter coils 14 and 16 of each phase are magnetically coupled and integrated, so that the number of parts can be reduced and the size can be reduced. Moreover, in the core 12, the coil inner core material constituting the I-shaped portion 24, which is a part of the portion where the converter coils 14 and 16 are wound, is the portion where the converter coils 14 and 16 are not wound. The core material has a lower loss than that of the coil outer core material constituting the central leg portion 28 and the base portion 26 of the T-shaped portions 20, 20 a, 22, 22 a. For this reason, only the I-shaped portion 24 having a large amount of change in magnetic flux density can be constituted by a low-loss core material, and the remaining portion of the core 12 can be constituted by a material that is inexpensive and easy to process. Therefore, the processing operation can be easily performed without excessively increasing the cost, and the low-frequency converter reactor 10 having the converter coils 14 and 16 magnetically coupled to each other is configured. Loss can be planned.

また、コア12を、コイル14,16を巻装する端脚部34と、コイル14,16を巻装しない中央脚部28とを含み、コイル内部コア材料により構成する端脚部34であるI形部24の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積は、コイル外部コア材料により構成する中央脚部28の長さ方向に対し直交する平面に関する断面積よりも小さくしている。このため、I形部24にコイル14,16を巻回するのにもかかわらず、リアクトル10全体の容積を小さくでき、しかも、コイル14,16内部での磁束密度の変化量が大きくなる場合でも、コイル内部コア材料をアモルファス等の低損失コア材により構成するので、低損失を図れる。この結果、小型でかつ部品点数を少なくできるとともに、低損失を有効に図れる構造を提供できる。   Further, the core 12 includes an end leg portion 34 around which the coils 14 and 16 are wound, and a central leg portion 28 around which the coils 14 and 16 are not wound, and is an end leg portion 34 that is configured by a coil inner core material. The cross-sectional area related to the plane orthogonal to the length direction of the shape portion 24 is smaller than the cross-sectional area related to the plane orthogonal to the length direction of the central leg portion 28 made of the coil outer core material. For this reason, even when the coils 14 and 16 are wound around the I-shaped portion 24, the volume of the reactor 10 as a whole can be reduced, and even when the amount of change in the magnetic flux density inside the coils 14 and 16 increases. Since the coil inner core material is composed of a low-loss core material such as amorphous, low loss can be achieved. As a result, it is possible to provide a structure that is small in size, can reduce the number of components, and can effectively achieve low loss.

これに対して、本実施の形態と異なり、例えば、リアクトルのコア全体の厚みを同一とし、コア全体を同一の材料であるダストコアにより構成し、コアの2の脚部に2相コイルを巻装し、互いに磁気結合させた構成である、2相磁気結合リアクトルの従来例も考えられる。ただし、本実施の形態では、このような2相磁気結合リアクトルの従来例に比べて、鉄損、すなわちコア損失を十分に小さくできる。なお、単相リアクトルの場合には、コア損失以外の損失がリアクトル損失を大きく占めるのに対し、本発明に係る複数相リアクトルの場合には、リアクトル損失に占めるコア損失の割合が大きく、本実施の形態のように、コア損失を低減することは有効である。   On the other hand, unlike this embodiment, for example, the thickness of the entire core of the reactor is made the same, and the entire core is made of a dust core made of the same material, and a two-phase coil is wound around the two legs of the core. In addition, a conventional example of a two-phase magnetically coupled reactor that is configured to be magnetically coupled to each other is also conceivable. However, in the present embodiment, the iron loss, that is, the core loss can be sufficiently reduced as compared with the conventional example of such a two-phase magnetically coupled reactor. In the case of a single-phase reactor, losses other than the core loss account for a large portion of the reactor loss, whereas in the case of the multi-phase reactor according to the present invention, the ratio of the core loss to the reactor loss is large. It is effective to reduce the core loss as in the above form.

このような本実施の形態による効果を確認するために、本発明者は、従来のハイブリッド車両で使用していた単相コイルを有する単相リアクトルと、上記の2相磁気結合リアクトルの従来例と、図1、図2に示した本実施の形態のリアクトルである、2相磁気結合リアクトルの実施例とを用いて、シミュレーションを行った。   In order to confirm the effect of the present embodiment, the inventor has a single-phase reactor having a single-phase coil used in a conventional hybrid vehicle, and a conventional example of the above-described two-phase magnetically coupled reactor. A simulation was performed using the example of the two-phase magnetically coupled reactor which is the reactor of the present embodiment shown in FIGS.

まず、2相磁気結合リアクトルの従来例を、図5、図6、図7Aを用いて説明する。図5は、従来の磁気結合リアクトルの1例を構成するコア54の概略を示す図である。図6は、図5のコア54にコンバータコイル14,16を巻装した状態で、コア54に流れる磁束の様子を説明するための略図である。図7Aは、図6を左右方向片側から他側に見て示す略図である。このような従来例のリアクトル56では、上記の図1、図2に示した実施の形態のリアクトル10を構成するコア12に対して、コア54を断面E形の2のE形部58,60を、互いに向き合うように配置することにより構成している。また、コア54の各部の厚さ方向(図5、図6の表裏方向、図7Aの上下方向)寸法を同一とし、コア54を同一の材料であるダストコアにより構成している。各E形部58,60は、基部と、基部に結合した3本の脚部とを含み、各E形部58,60同士で、各脚部を対向させている。また、各脚部のうち、幅方向(図5、図6の左右方向)両端の脚部に各相コイル14,16を巻装し、各相コイル14,16の一端を電気的に接続するとともに、互いに磁気結合している。なお、図6では、コア54の内部を通る環状の実線α1、α2により、各相コイル14,16から生じる独立磁束を示しており、コア54の内部を通る環状の破線βにより、各相コイル14,16から生じる磁束が干渉しあうことを表す干渉磁束を示している。また、図7Aに示すように、従来例のリアクトル56では、コア54の厚さ方向(図7Aの上下方向)両側面から厚さ方向外側に突出するように、コア54にコイル14,16が巻装されている。   First, a conventional example of a two-phase magnetically coupled reactor will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7A. FIG. 5 is a diagram showing an outline of a core 54 constituting an example of a conventional magnetically coupled reactor. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state of magnetic flux flowing through the core 54 in a state where the converter coils 14 and 16 are wound around the core 54 in FIG. FIG. 7A is a schematic diagram showing FIG. 6 as viewed from one side in the left-right direction to the other side. In such a conventional reactor 56, the core 54 of the reactor 10 of the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. Are arranged so as to face each other. Moreover, the thickness direction (the front and back direction of FIG. 5, FIG. 6, the up-down direction of FIG. 7A) dimension of each part of the core 54 is made the same, and the core 54 is comprised with the dust core which is the same material. Each E-shaped portion 58, 60 includes a base portion and three leg portions coupled to the base portion, and the respective E-shaped portions 58, 60 are opposed to each other. Moreover, each phase coil 14 and 16 is wound around the leg part of the width direction (left-right direction of FIG. 5, FIG. 6) of each leg part, and the end of each phase coil 14 and 16 is electrically connected. In addition, they are magnetically coupled to each other. In FIG. 6, independent magnetic fluxes generated from the phase coils 14 and 16 are indicated by annular solid lines α <b> 1 and α <b> 2 that pass through the inside of the core 54, and each phase coil is indicated by an annular broken line β that passes through the inside of the core 54. 14 shows an interference magnetic flux indicating that the magnetic fluxes generated from 14 and 16 interfere with each other. Further, as shown in FIG. 7A, in the reactor 56 of the conventional example, the coils 14 and 16 are provided on the core 54 so as to protrude outward in the thickness direction from both side surfaces of the core 54 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 7A). It is wound.

このような従来例の2相磁気結合リアクトル56と、従来例の単相リアクトルとを用いて、インダクタンスLを230μH近辺とし、リアクトルに100Aの電流を入力する、同一の仕様で設計した場合の、体格比と、コア損概算比と、コイル抵抗比とを2D−JMAGを用いてシミュレーションし比較した。表1は、このシミュレーション結果を示している。なお、2相磁気結合リアクトルでは、結合係数aが0.3である(a=0.3)としてシミュレーションした。   Using such a conventional two-phase magnetically coupled reactor 56 and a conventional single-phase reactor, the inductance L is set to around 230 μH, and a current of 100 A is input to the reactor. The physique ratio, the core loss approximate ratio, and the coil resistance ratio were simulated and compared using 2D-JMAG. Table 1 shows the simulation results. In the two-phase magnetic coupling reactor, the simulation was performed assuming that the coupling coefficient a is 0.3 (a = 0.3).

Figure 2012065453
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表1から明らかなように、上記シミュレーションでは、同等の磁束密度で設計しているが、従来例の2相磁気結合リアクトル56は、単相リアクトルに比べて体積を50から60%の間に低減することができることが分かった。すなわち、概略的には、各相コイル14,16に流れる電流が、単相リアクトルの場合の電流Iに比べて1/2倍の電流I/2となる。このため、各相コイル14,16で蓄積するエネルギが1/4となり、全体の蓄積エネルギが単相リアクトルの場合に比べて1/2で済む。このため、リアクトル56の体格比を単相リアクトルの場合に比べて約1/2倍とすることができる。ただし、上記の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、従来例の2相磁気結合リアクトルの場合には、コア損失Wが単相リアクトルの場合に比べて大きくなる。このことは、表1のシミュレーション結果で、コア損概算比が単相リアクトルに比べて2.6倍と大きくなっていることからも分かる。   As is apparent from Table 1, the above simulation is designed with the same magnetic flux density, but the volume of the conventional two-phase magnetically coupled reactor 56 is reduced by 50 to 60% compared to the single-phase reactor. I found out that I can do it. That is, roughly, the current flowing through the phase coils 14 and 16 becomes a current I / 2 that is ½ times the current I in the case of a single-phase reactor. For this reason, the energy stored in each of the phase coils 14 and 16 becomes ¼, and the total stored energy is ½ compared to the case of a single-phase reactor. For this reason, the physique ratio of the reactor 56 can be made into about 1/2 time compared with the case of a single phase reactor. However, as described above in the section “Problems to be Solved by the Invention”, in the case of the conventional two-phase magnetically coupled reactor, the core loss W is larger than that in the case of the single-phase reactor. This can also be seen from the simulation results in Table 1 that the approximate core loss ratio is 2.6 times that of the single-phase reactor.

これに対して、上記の図1、図2に示した構成である、実施例の2相磁気結合リアクトル(2相コンバータ用リアクトル10)で、同様にシミュレーションをした場合、図5、図6の従来例の2相磁気結合リアクトル56と同様に、体格比を、従来例の単相リアクトルの場合に比べて60%以下に小型化できることを確認できた。すなわち、本実施の形態では、コア12のコイル14,16を巻装していない部分の厚みを増大させており、リアクトル10の体積が増大することが懸念される。これに対して、図7Bは、図1のリアクトルにおいて、従来構造に比べてコア材の厚みが増大する部分を説明するための、図7Aに対応する図である。図7Bに示すように、本実施の形態では、コア12のコイル14,16を巻装していない部分の厚みが増加した場合でも、コイル14,16の外径とほぼ同じで、コア損失低減効果を十分に得られる。このため、図7Bのリアクトル10全体の外接直方体の体積を、図7Aの従来例のリアクトルの場合とほぼ同じとすることができ、実用上の問題は生じない。   On the other hand, when a similar simulation is performed with the two-phase magnetically coupled reactor (two-phase converter reactor 10) of the embodiment having the configuration shown in FIGS. Similar to the two-phase magnetically coupled reactor 56 of the conventional example, it was confirmed that the physique ratio could be reduced to 60% or less compared to the case of the single-phase reactor of the conventional example. That is, in the present embodiment, the thickness of the portion of the core 12 where the coils 14 and 16 are not wound is increased, and there is a concern that the volume of the reactor 10 increases. On the other hand, FIG. 7B is a figure corresponding to FIG. 7A for demonstrating the part to which the thickness of a core material increases compared with the conventional structure in the reactor of FIG. As shown in FIG. 7B, in this embodiment, even when the thickness of the portion of the core 12 where the coils 14 and 16 are not wound is increased, the outer diameter of the coils 14 and 16 is substantially the same, and the core loss is reduced. A sufficient effect can be obtained. For this reason, the volume of the circumscribed rectangular parallelepiped of the entire reactor 10 in FIG. 7B can be made substantially the same as in the case of the reactor in the conventional example in FIG. 7A, and no practical problem occurs.

これに加えて、表1に示すように、実施例のリアクトル10の場合、コア損比が、従来例の単相リアクトルの場合に比べて1.3倍以下となり、従来例の2相磁気結合リアクトル56の2.6倍に比べて1/2以下と小さくできることを確認できた。これは、上記のようにコア12のコイル14,16を巻装していない部分の厚みを増大させたことと、コア12のコイル14,16を巻装した部分の少なくとも一部を低損失コア材により構成したことにより得られる効果である。   In addition to this, as shown in Table 1, in the case of the reactor 10 of the example, the core loss ratio is 1.3 times or less compared to the case of the single-phase reactor of the conventional example, and the two-phase magnetic coupling of the conventional example It was confirmed that the reactor 56 can be reduced to 1/2 or less compared to 2.6 times the reactor 56. This is because the thickness of the portion of the core 12 where the coils 14 and 16 are not wound is increased and at least a portion of the portion of the core 12 where the coils 14 and 16 are wound is reduced. This is an effect obtained by constituting the material.

上記の説明では、従来のハイブリッド車両に使用している構成と同様の仕様で比較した結果を説明したが、磁気結合型のリアクトルでは、コイル抵抗を下げることが容易に行えるので、電気自動車や、プラグインハイブリッド車両(PHV)等の大電流を流す仕様でも、従来構造に比べて体積を小さくするだけでなく、低損失を図ることが可能である。   In the above description, the result of comparison with the same specification as the configuration used in the conventional hybrid vehicle has been described. However, in the magnetic coupling type reactor, the coil resistance can be easily reduced, so the electric vehicle, Even in a specification that allows a large current to flow, such as a plug-in hybrid vehicle (PHV), not only can the volume be reduced compared to the conventional structure, but also a low loss can be achieved.

なお、上記の実施の形態では、コア12の一部の厚みを小さくする等により、他の部分と比べて断面積を小さくする場合を説明した。ただし、本発明は、このような構成に限定するものではなく、体格が多少悪化することが許容できれば、従来例の2相磁気結合リアクトルと同様に、コア全体の厚みを同じとした構成において、コイルを巻装した部分のコアを、コイルを巻装しない部分のコアに比べて低損失の低損失コア材により構成することもできる。   In the above-described embodiment, a case has been described in which the cross-sectional area is reduced as compared with other parts, for example, by reducing the thickness of a part of the core 12. However, the present invention is not limited to such a configuration, and in the configuration in which the thickness of the entire core is the same as in the conventional two-phase magnetically coupled reactor, as long as the physique can be allowed to deteriorate somewhat, The portion of the core around which the coil is wound can be made of a low-loss core material having a lower loss than the portion of the core where the coil is not wound.

[第2の発明の実施の形態]
次に、図9から図11を用いて、本発明に係る第2の実施の形態を説明する。まず、図8を用いて、従来構成における改良すべき点を説明する。図8は、従来の充電発電システムの基本構成を示す図である。図8に示す充電発電システムは、ハイブリッド車両や、電気自動車等の電動車両において、蓄電部40により、昇降圧コンバータ62及びインバータ38を介して、負荷であり、回転電機である走行用モータ64を駆動可能とするとともに、プラグ68に接続したAC100Vの外部の交流電源から、充電回生装置66を用いて、直流電源に変換した後、蓄電部40へ充電可能としている。例えば、外部の交流電源から蓄電部40へ充電する場合は、蓄電部40を含むモータ駆動回路から、図示しないリレースイッチの切断等により蓄電部40を切り離す。充電回生装置66は、外部充電器としての役目を果たす、交流直流変換部の機能と、発電部としての役目を果たす、直流交流変換部の機能とを有する。このような構成の場合、充電回生装置66を新たに付加する構成であるため、高コストであるという問題があった。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, points to be improved in the conventional configuration will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a basic configuration of a conventional charging power generation system. The charging power generation system shown in FIG. 8 is a hybrid vehicle, an electric vehicle such as an electric vehicle, and the like. In addition to being able to be driven, the AC power source of AC 100 V connected to the plug 68 is converted into a DC power source using the charging regenerative device 66 and then the power storage unit 40 can be charged. For example, when charging the power storage unit 40 from an external AC power supply, the power storage unit 40 is disconnected from a motor drive circuit including the power storage unit 40 by disconnecting a relay switch (not shown). The charge regeneration device 66 has a function of an AC / DC converter that serves as an external charger and a function of a DC / AC converter that serves as a power generator. In the case of such a configuration, there is a problem that the cost is high because the charging regeneration device 66 is newly added.

これに対して、本実施の形態は、図9から図11に示すように構成している。図9は、本発明の第2の実施の形態に係る2相コンバータ用リアクトルを含む充電発電機能付電源回路を示す図である。図10は、図9の電源回路を構成するリアクトルを取り出して示す断面図である。図11は、一部を省略して示す図10のB部拡大図である。   In contrast, the present embodiment is configured as shown in FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a power supply circuit with a charging power generation function including a reactor for a two-phase converter according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the reactor constituting the power supply circuit of FIG. FIG. 11 is an enlarged view of part B of FIG.

本実施の形態では、上記の問題を解決する手段として、2相昇圧コンバータ用リアクトルに、新たな追加コイル、及び追加コイルに接続する外部回路を、低コストで付加するようにしている。すなわち、図9に示す電源回路は、上記の図4に示した回路と同様に、蓄電部40とインバータ38との間に、コンデンサC1,C2と、2相昇降圧コンバータ36aとを設けるとともに、2相コンバータ用リアクトル10aの一端と、蓄電部40の正極側との間に第1リレースイッチSaを設けている。また、昇降圧コンバータ36aを構成する各相アーム42,44の正極母線50側と、蓄電部40との間を、第2リレースイッチSbを介して接続可能としている。各リレースイッチSa,Sbは、図示しない制御部により制御される。また、リアクトル10aを構成する各相のコンバータコイル14,16のそれぞれに、1次コイルである追加コイル70,72を付加し、各コンバータコイル14,16に2次巻線としての機能を持たせるようにしている。そして、図9に示す電源回路を、絶縁型の充電発電回路として機能させるようにしている。   In the present embodiment, as means for solving the above problems, a new additional coil and an external circuit connected to the additional coil are added to the reactor for the two-phase boost converter at a low cost. That is, the power supply circuit shown in FIG. 9 is provided with capacitors C1 and C2 and a two-phase buck-boost converter 36a between the power storage unit 40 and the inverter 38, similarly to the circuit shown in FIG. A first relay switch Sa is provided between one end of the two-phase converter reactor 10 a and the positive electrode side of the power storage unit 40. Moreover, the positive electrode bus 50 side of each phase arm 42, 44 constituting the step-up / down converter 36a and the power storage unit 40 can be connected via the second relay switch Sb. Each relay switch Sa, Sb is controlled by a control unit (not shown). Further, additional coils 70 and 72, which are primary coils, are added to the converter coils 14 and 16 of each phase constituting the reactor 10a, so that each converter coil 14 and 16 has a function as a secondary winding. I am doing so. Then, the power supply circuit shown in FIG. 9 is caused to function as an insulating charging power generation circuit.

各追加コイル70,72は、例えば、充電スタンドまたは家庭において、外部交流電源から50Hzまたは60Hzの商用交流電力を取り出し可能な電源コンセントに接続可能なプラグ68と、フィルタ74と、AC/AC変換回路76とを有する外部回路78に接続している。各追加コイル70,72の一端は互いに接続し、各追加コイル70,72の他端は、AC/AC変換回路76の出力側の2端子に接続している。各追加コイル70,72は、各相のコンバータコイル14,16に磁気結合され、協働してトランス作用を行って交流電力を受け渡し可能としている。   Each of the additional coils 70 and 72 includes, for example, a plug 68 that can be connected to a power outlet capable of taking out commercial AC power of 50 Hz or 60 Hz from an external AC power source, a filter 74, and an AC / AC conversion circuit at a charging stand or at home. 76 is connected to an external circuit 78. One end of each additional coil 70, 72 is connected to each other, and the other end of each additional coil 70, 72 is connected to two terminals on the output side of the AC / AC conversion circuit 76. Each of the additional coils 70 and 72 is magnetically coupled to the converter coils 14 and 16 of each phase, and can cooperate with each other to perform AC action and exchange AC power.

なお、フィルタ74は、プラグ68から供給される電力信号のノイズ成分を抑制するための素子であり、例えばリアクトル等により構成する。また、AC/AC変換回路76は、交流電力を振幅または周波数の異なる状態の適切な交流電力に変換する回路である。例えば、50Hzまたは60Hzの商用交流電力を、10kHzから300kHzの大きさの交流電力に変換する機能を有する。   The filter 74 is an element for suppressing a noise component of the power signal supplied from the plug 68, and is configured by, for example, a reactor. The AC / AC conversion circuit 76 is a circuit that converts AC power into appropriate AC power having different amplitudes or frequencies. For example, it has a function of converting commercial AC power of 50 Hz or 60 Hz into AC power having a magnitude of 10 kHz to 300 kHz.

図9の回路では、例えば、次のように、昇降圧コンバータ36a側のIGBT等の半導体素子であるスイッチング素子46,48を制御する。すなわち、1次側である追加コイル70,72側に高周波の交流電圧を印加し、2次側の昇降圧コンバータ36aを構成するスイッチング素子46,48をすべてオフ状態とし、2次側出力電圧を、スイッチング素子46,48に並列に接続したダイオードのみで整流する。このために、外部交流電源から蓄電部40へ充電する場合には、プラグ68を外部交流電源に接続するとともに、第1リレースイッチSaをオフ、すなわち遮断するとともに、第2リレースイッチSbをオン、すなわち接続する。これにより、コンバータコイル14,16と追加コイル70,72との間で交流電力の受け渡しが行われる。すなわち、追加コイル70,72に交流電力が供給されることで、コンバータコイル14,16に誘起電力が発生し、この交流電力が昇降圧コンバータ36aを構成するダイオードによって整流され、直流電力が蓄電部40へ充電される。   In the circuit of FIG. 9, for example, the switching elements 46 and 48 which are semiconductor elements such as IGBTs on the step-up / down converter 36a side are controlled as follows. That is, a high-frequency AC voltage is applied to the additional coils 70 and 72 that are the primary side, all the switching elements 46 and 48 that constitute the secondary buck-boost converter 36a are turned off, and the secondary output voltage is Then, rectification is performed only by a diode connected in parallel to the switching elements 46 and 48. For this reason, when charging the power storage unit 40 from the external AC power source, the plug 68 is connected to the external AC power source, the first relay switch Sa is turned off, that is, the second relay switch Sb is turned on, That is, connect. Thus, AC power is transferred between converter coils 14 and 16 and additional coils 70 and 72. That is, when AC power is supplied to the additional coils 70 and 72, induced power is generated in the converter coils 14 and 16, and this AC power is rectified by a diode constituting the buck-boost converter 36a, and the DC power is stored in the power storage unit. 40 is charged.

なお、蓄電部40の電力を昇降圧コンバータ36aで昇圧した後、インバータ38を介して走行用モータ64(図8参照)等の負荷に供給する場合や、走行用モータ64からの回生電力をインバータ38で直流電力に変換した後、昇降圧コンバータ36aで降圧し、蓄電部40に供給する場合には、第1リレースイッチSaをオンし、第2リレースイッチSbをオフした状態で、昇降圧コンバータ36a及びインバータ38のスイッチング素子をスイッチング動作させる。   In addition, after boosting the electric power of the power storage unit 40 by the step-up / down converter 36a, when supplying to the load such as the travel motor 64 (see FIG. 8) via the inverter 38, or when the regenerative power from the travel motor 64 is the inverter 38, when the voltage is stepped down by the step-up / step-down converter 36a and supplied to the power storage unit 40, the step-up / step-down converter is turned on with the first relay switch Sa turned on and the second relay switch Sb turned off. The switching elements 36a and the inverter 38 are switched.

このような構成によれば、コンバータコイル14,16と追加コイル70,72とを用いて、1次側から2次側への電力伝達を達成することが可能となる。同様にして、例えば逆方向、すなわち、コンバータコイル14,16と追加コイル70,72とを用いて、昇降圧コンバータ36a側から追加コイル70,72側への電力伝達、すなわち発電も可能となる。この場合には、プラグ68を外部の蓄電部や負荷等に接続し、電力の供給を可能とする。なお、このようにトランスを用いた電力変換回路構成は、図9に示した回路以外にも種々の構成を採用できる。   According to such a configuration, it is possible to achieve power transmission from the primary side to the secondary side using the converter coils 14 and 16 and the additional coils 70 and 72. Similarly, for example, in the reverse direction, that is, using the converter coils 14 and 16 and the additional coils 70 and 72, power transmission from the step-up / down converter 36a side to the additional coils 70 and 72 side, that is, power generation is also possible. In this case, the plug 68 is connected to an external power storage unit, a load or the like, so that power can be supplied. Note that various configurations other than the circuit shown in FIG. 9 can be adopted as the power conversion circuit configuration using the transformer in this way.

上記の図9に示した回路構成において、昇降圧コンバータ36aは、自動車の駆動時のみ昇圧等の機能を有するコンバータとして動作するが、プラグインハイブリッド車両の場合でも、その場合の走行用モータ64(図8参照)等の負荷に供給する電力は50kW程度と大きい。一方、外部回路78を用いた充電や発電は、自動車が停止している際に行い、その場合の外部交流電源から昇降圧コンバータ36a側へ供給される電力は、最大で6kW程度である。このため、充電や発電時に、電力の受け渡しのため、コンバータコイル14,16と追加コイル70,72とに同時に通電させても問題は生じない。   In the circuit configuration shown in FIG. 9, the step-up / step-down converter 36a operates as a converter having a function of boosting or the like only when the automobile is driven. However, even in the case of a plug-in hybrid vehicle, the traveling motor 64 ( The power supplied to the load such as FIG. 8) is as large as about 50 kW. On the other hand, charging and power generation using the external circuit 78 are performed when the automobile is stopped, and the power supplied from the external AC power source to the step-up / down converter 36a in that case is about 6 kW at the maximum. For this reason, there is no problem even if the converter coils 14 and 16 and the additional coils 70 and 72 are energized at the same time for power transfer during charging or power generation.

次に、図10から図11を用いて、追加コイル70,72が付加された2相コンバータ用リアクトルの具体的構造について説明する。図10、図11に示す2相コンバータ用リアクトル10aでは、上記の図3に示したリアクトル10の構成において、コンバータコイル14,16の内側で、端脚部34を構成するI形部24の周囲に追加コイル70,72を巻装している。なお、図10、図11では、I形部24の断面積を中央脚部28の断面積よりも小さくしているが、端脚要素30aの断面積とは略同じとしている。ただし、各端脚要素30aの断面積よりもI形部24の断面積を小さくすることもできる。また、I形部24は、ギャップ板18を介して端脚要素30aに結合しているが、図示しない非磁性材製の部材に少なくとも一部を固定する等により、I形部24と端脚要素30aとを隙間であるギャップ空間を介して対向させることもできる。   Next, a specific structure of the reactor for a two-phase converter to which the additional coils 70 and 72 are added will be described with reference to FIGS. In the reactor 10a for a two-phase converter shown in FIGS. 10 and 11, in the configuration of the reactor 10 shown in FIG. 3, the periphery of the I-shaped portion 24 constituting the end leg portion 34 inside the converter coils 14 and 16 is provided. The additional coils 70 and 72 are wound around. 10 and 11, the cross-sectional area of the I-shaped portion 24 is smaller than the cross-sectional area of the central leg portion 28, but is substantially the same as the cross-sectional area of the end leg element 30a. However, the cross-sectional area of the I-shaped portion 24 can be made smaller than the cross-sectional area of each end leg element 30a. The I-shaped portion 24 is coupled to the end leg element 30a via the gap plate 18, but the I-shaped portion 24 and the end leg are fixed by fixing at least a part to a member made of nonmagnetic material (not shown). It is also possible to face the element 30a through a gap space that is a gap.

このように、本実施の形態のリアクトル10aでは、コンバータコイル14,16は、昇降圧用コイルであり、さらに、コア12に巻装され、コンバータコイル14,16と磁気結合する追加コイル70,72を備え、追加コイル70,72は、別の外部回路78(図9)に接続可能としている。   Thus, in reactor 10a of the present embodiment, converter coils 14 and 16 are step-up / step-down coils, and additional coils 70 and 72 wound around core 12 and magnetically coupled to converter coils 14 and 16 are provided. The additional coils 70 and 72 can be connected to another external circuit 78 (FIG. 9).

また、コア12は、互いにギャップ板18またはギャップ空間を介して対向する2以上の脚要素である、I形部24と端脚要素30aとを含む端脚部34を備える。また、各追加コイル70,72は、コンバータコイル14,16の内側で、ギャップ板18またはギャップ空間を除く端脚部34の外側に設けられている。コンバータコイル14,16と追加コイル70,72との巻き数比は、例えば1:1とする。   The core 12 includes an end leg portion 34 including an I-shaped portion 24 and an end leg element 30a, which are two or more leg elements facing each other via the gap plate 18 or the gap space. Further, the additional coils 70 and 72 are provided inside the converter coils 14 and 16 and outside the end legs 34 excluding the gap plate 18 or the gap space. The turns ratio between the converter coils 14 and 16 and the additional coils 70 and 72 is, for example, 1: 1.

このような構成によれば、追加コイル70,72とコンバータコイル14,16とを介して、別の外部回路78(図9)から、コンバータコイル14,16を接続した回路へ充電したり、コンバータコイル14,16を接続した回路から外部回路へ放電、すなわち発電することができる。しかも、このような充放電のために、コンバータコイル14,16を使用できるので、必要となる新たな部品点数を少なくでき、過度にコストを高くすることがない。   According to such a configuration, charging is performed from another external circuit 78 (FIG. 9) to the circuit to which the converter coils 14 and 16 are connected via the additional coils 70 and 72 and the converter coils 14 and 16, or the converter It is possible to discharge, that is, generate electric power, from the circuit to which the coils 14 and 16 are connected to the external circuit. Moreover, since the converter coils 14 and 16 can be used for such charge and discharge, the number of necessary new parts can be reduced, and the cost is not excessively increased.

また、上記のようにコンバータコイル14,16の内側に追加コイル70,72を配置できる理由は、追加コイル70,72の断面積をコンバータコイル14,16の断面積に対して十分に小さく設定できることによる。例えば、追加コイル70,72とコンバータコイル14,16との電流容量を、具体例を用いて説明すると、コンバータコイル14,16では、例えば、200Vの蓄電部40で50kWの出力を得るために、250Aの電流を通電させる必要がある。このため、本実施の形態のように、コンバータコイル14,16を2相とする場合には、各相のコイルで、125Aの電流を流す必要がある。   Further, the reason why the additional coils 70 and 72 can be arranged inside the converter coils 14 and 16 as described above is that the cross-sectional area of the additional coils 70 and 72 can be set sufficiently smaller than the cross-sectional area of the converter coils 14 and 16. by. For example, the current capacities of the additional coils 70 and 72 and the converter coils 14 and 16 will be described using a specific example. In the converter coils 14 and 16, for example, in order to obtain an output of 50 kW with the power storage unit 40 of 200 V, It is necessary to pass a current of 250A. For this reason, when the converter coils 14 and 16 have two phases as in the present embodiment, it is necessary to pass a current of 125 A through the coils of each phase.

一方、AC100VまたはAC200Vの標準的な外部交流電源から蓄電部40へ充電する場合の充電電力は、1.5kWから6kW程度である。この電力を、図9に示したAC/AC変換回路76で高周波の交流電力に変換し、追加コイル70,72へ印加する。追加コイル70,72への印加電圧がAC200Vである場合、追加コイル70,72へ流れる電流は、充電電力が1.5kW時で7.5Aであり、充電電力が6kW時で30Aである。   On the other hand, the charging power when charging the power storage unit 40 from a standard external AC power supply of AC100V or AC200V is about 1.5 kW to 6 kW. This electric power is converted into high-frequency AC power by the AC / AC conversion circuit 76 shown in FIG. 9 and applied to the additional coils 70 and 72. When the applied voltage to the additional coils 70 and 72 is 200 V AC, the current flowing through the additional coils 70 and 72 is 7.5 A when the charging power is 1.5 kW, and 30 A when the charging power is 6 kW.

上記のように、例えば、追加コイル70,72とコンバータコイル14,16との巻き数比を1:1とし、1次側と2次側とで通電時の電圧降下を同じとする場合、追加コイル70,72に流れる最大電流は30Aで、各相のコンバータコイル14,16に流れる最大電流は125Aであるので、追加コイル70,72の銅等の導電体の断面積は、コンバータコイル14,16の銅等の導電体の断面積に比べて0.24倍(=30A/125A)と小さくできる。すなわち、付加する1次巻線である追加コイル70,72の導電体の体積は、コンバータコイル14,16の導電体の体積に対して0.24倍の体積でよいことが分かる。このため、同じ巻き数であれば、追加コイル70,72の断面積は、コンバータコイル14,16の断面積の1/3以下と十分に小さく設定できる。このように追加コイル70,72の断面積をコンバータコイル14,16の断面積に対して十分に小さく設定できるので、コンバータコイル14,16の内側に追加コイル70,72を配置することを容易に行える。   As described above, for example, when the turns ratio of the additional coils 70 and 72 and the converter coils 14 and 16 is 1: 1, and the voltage drop during energization is the same on the primary side and the secondary side, the addition is performed. Since the maximum current flowing through the coils 70 and 72 is 30 A and the maximum current flowing through the converter coils 14 and 16 of each phase is 125 A, the cross-sectional area of a conductor such as copper of the additional coils 70 and 72 is the converter coil 14, 72. The cross-sectional area of a conductor such as 16 copper can be reduced to 0.24 times (= 30 A / 125 A). That is, it can be seen that the volume of the conductors of the additional coils 70 and 72, which are primary windings to be added, may be 0.24 times the volume of the conductors of the converter coils 14 and 16. For this reason, if the number of turns is the same, the cross-sectional area of the additional coils 70 and 72 can be set sufficiently small to be 1/3 or less of the cross-sectional area of the converter coils 14 and 16. Thus, since the cross-sectional area of the additional coils 70 and 72 can be set sufficiently small with respect to the cross-sectional area of the converter coils 14 and 16, it is easy to arrange the additional coils 70 and 72 inside the converter coils 14 and 16. Yes.

また、本実施の形態では、コア12は、互いにギャップ板18またはギャップ空間を介して対向する2以上の脚要素である、I形部24と端脚要素30aとを含む端脚部34を備え、各追加コイル70,72は、コンバータコイル14,16の内側で、ギャップ板18またはギャップ空間を除く端脚部34の外側に設けられている。このため、ギャップ板18またはギャップ空間によりコア12内での磁束の飽和を生じにくくできるとともに、ギャップ板18またはギャップ空間の周囲から磁束漏れが生じやすくなるのにもかかわらず、追加コイル70,72に対する磁束の鎖交を生じにくくして、誘導加熱による発熱を有効に回避でき、効率向上を図れる。   In the present embodiment, the core 12 includes an end leg portion 34 including an I-shaped portion 24 and an end leg element 30a, which are two or more leg elements facing each other via the gap plate 18 or the gap space. The additional coils 70 and 72 are provided inside the converter coils 14 and 16 and outside the end legs 34 excluding the gap plate 18 or the gap space. Therefore, the gap plate 18 or the gap space can hardly cause saturation of the magnetic flux in the core 12, and the additional coils 70 and 72 can be easily generated although the magnetic flux leakage tends to occur from the periphery of the gap plate 18 or the gap space. Therefore, it is possible to effectively avoid heat generation by induction heating and to improve efficiency.

すなわち、リアクトル10aでは、図11のP1からP4の丸で囲んだ部分である、ギャップ板18(図10)またはギャップ空間の周囲に磁束が漏れやすい部分が存在する。このため、P1からP4の部分にコイルを配置した場合には、漏れ磁束による誘導加熱によりこのコイルが発熱しやすくなる。これに対して、本実施の形態では、図11のQ1からQ2の破線の丸で囲んだ部分である、I形部24の長さ方向中央部周囲に追加コイル70,72を配置して、ギャップ板18またはギャップ空間を除く端脚部34の外側に追加コイル70,72(図10)を設けている。このため、P1からP4の部分から、追加コイル70,72を大きく離しやすくなるので、追加コイル70,72への鎖交磁束による発熱を回避できる。   That is, in the reactor 10a, there is a portion where magnetic flux easily leaks around the gap plate 18 (FIG. 10) or the gap space, which is a portion surrounded by circles P1 to P4 in FIG. For this reason, when a coil is arranged in the portion from P1 to P4, the coil is likely to generate heat by induction heating due to leakage magnetic flux. On the other hand, in the present embodiment, additional coils 70 and 72 are arranged around the central portion in the length direction of the I-shaped portion 24, which is a portion surrounded by a broken circle of Q1 to Q2 in FIG. Additional coils 70 and 72 (FIG. 10) are provided outside the end legs 34 excluding the gap plate 18 or the gap space. For this reason, since the additional coils 70 and 72 can be easily separated from the portions P1 to P4, heat generated by the linkage magnetic flux to the additional coils 70 and 72 can be avoided.

なお、このような発熱を回避するための別の方法として、漏れ磁束自体を低減する手段の採用も考えられるが、この場合には、高コストとなるため、好ましくない。逆にいえば、本実施の形態では、低コストで追加コイル70,72への鎖交磁束による発熱を回避できる。また、上記のように追加コイル70,72の体積をコンバータコイル14,16の体積に対して例えば1/3以下に、十分に小さくできるため、上記のように、追加コイル70,72をI形部24の長さ方向中央部周囲に設けることを容易に行える。なお、設計によっては、コンバータコイル14,16をP1からP4の部分から少し離す必要がある場合が考えられるが、本実施の形態の優位性を損なうものではない。   As another method for avoiding such heat generation, the use of means for reducing the leakage magnetic flux itself is also conceivable. However, in this case, the cost becomes high, which is not preferable. Conversely, in the present embodiment, heat generation due to the interlinkage magnetic flux to the additional coils 70 and 72 can be avoided at low cost. Further, as described above, the volume of the additional coils 70 and 72 can be sufficiently reduced to, for example, 1/3 or less of the volume of the converter coils 14 and 16, so that the additional coils 70 and 72 are formed in an I shape as described above. It can be easily provided around the central portion in the length direction of the portion 24. Depending on the design, it may be necessary to slightly separate converter coils 14 and 16 from P1 to P4, but this does not impair the superiority of the present embodiment.

このように2相コンバータ用リアクトル10aの体積を増加することなく、あるいは、少しの増加のみで、充電または発電に必要となる1次巻線である追加コイル70,72を追加することが可能となる。その他の構成及び作用は、上記の図1から図2または図3に示した実施の形態と同様である。   In this way, it is possible to add the additional coils 70 and 72 which are primary windings necessary for charging or power generation without increasing the volume of the reactor 10a for the two-phase converter or with a slight increase. Become. Other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 2 or FIG.

なお、図示は省略するが、複数相昇圧コンバータ用リアクトルを、2相ではなく、3相等とする場合でも、コンバータコイル14,16の内側の漏れ磁束の少ない部分に追加コイル70,72を設置することにより、同様の効果を得ることができる。   Although illustration is omitted, even when the reactor for the multi-phase boost converter is not two-phase but three-phase, etc., additional coils 70 and 72 are installed in a portion with little leakage magnetic flux inside converter coils 14 and 16. Thus, the same effect can be obtained.

[第3の発明の実施の形態]
図12から図13は、本発明に係る第3の実施の形態を示している。図12は、本発明の第3の実施の形態に係る2相コンバータ用リアクトルを示す、図10に対応する断面図である。図13は、一部を省略して示す、図12のC部拡大図である。
[Third Embodiment]
12 to 13 show a third embodiment according to the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 10, showing a reactor for a two-phase converter according to a third embodiment of the present invention. FIG. 13 is an enlarged view of part C of FIG.

本実施の形態の2相コンバータ用リアクトル10bでは、上記の図9から図11に示した第2の実施の形態において、コア12において、コンバータコイル14,16の幅方向両端部に設けた2の端脚部34を、断面E形に形成した2のE形部80,82の互いに対向する端脚要素30により構成している。また、各E形部80,82同士で、端脚要素30の先端同士をギャップ板18またはギャップ空間を介して対向させている。また、各端脚部34のうち、ギャップ板18を除いて、コンバータコイル14,16内側に設ける部分を低損失コア材である、コイル内部コア材料により構成し、コア12のうち、コンバータコイル14,16外側に設ける部分を高損失コア材である、コイル外部コア材料により構成している。   In the two-phase converter reactor 10b of the present embodiment, in the second embodiment shown in FIG. 9 to FIG. 11, two cores 12 provided at both ends in the width direction of the converter coils 14 and 16 are provided. The end leg part 34 is comprised by the end leg element 30 which the two E-shaped parts 80 and 82 formed in the cross-section E shape mutually oppose. Further, the tip ends of the end leg elements 30 are opposed to each other through the gap plate 18 or the gap space between the E-shaped portions 80 and 82. Further, in each end leg portion 34, a portion provided inside the converter coils 14 and 16 except for the gap plate 18 is configured by a coil internal core material that is a low-loss core material. , 16 is formed of a coil outer core material which is a high loss core material.

このような構成では、図13に示すように、各端脚要素30の間の周囲である、図13のP5、P6の丸で囲んだ部分や、P7、P8の丸で囲んだ、端脚要素30と基部26との連結部となる角部の内側で、磁束漏れを生じやすい。このため、P5からP8の部分にコイルを配置した場合には、このコイルへの鎖交磁束による発熱を生じやすくなる。これに対して、本実施の形態では、Q3、Q4の破線の丸で囲んだ部分であり、P5からP8の部分から離れた各端脚要素30の周囲に追加コイル70,72(図12)を配置している。すなわち、図12に示すように、各コンバータコイル14,16の内側の、軸方向中央部を避けた、軸方向に離れた2個所に追加コイル70,72を配置している。また、同じコンバータコイル14,16内で、互いに離れた2の追加コイル70,72同士は、互いに図示しない導線等により電気的に直列に接続している。   In such a configuration, as shown in FIG. 13, the end legs surrounded by the circles P5 and P6 in FIG. Magnetic flux leakage is likely to occur on the inner side of the corner portion that becomes the connecting portion between the element 30 and the base portion 26. For this reason, when the coil is disposed in the portion from P5 to P8, heat is likely to be generated by the interlinkage magnetic flux to the coil. On the other hand, in the present embodiment, additional coils 70 and 72 (FIG. 12) are surrounded by broken circles Q3 and Q4 around each end leg element 30 away from the portions P5 to P8. Is arranged. That is, as shown in FIG. 12, the additional coils 70 and 72 are arranged at two locations separated from each other in the axial direction inside the converter coils 14 and 16, avoiding the central portion in the axial direction. Further, in the same converter coils 14 and 16, the two additional coils 70 and 72 that are separated from each other are electrically connected in series with each other by a conducting wire (not shown).

このような構成の場合も、上記の図9から図11に示した第2の実施の形態と同様に、追加コイル70,72に対する磁束の鎖交を生じにくくして、誘導加熱による発熱を有効に回避でき、効率向上を図れる。その他の構成及び作用は、上記の第2の実施の形態と同様である。   Even in such a configuration, similarly to the second embodiment shown in FIGS. 9 to 11 described above, the magnetic flux linkage to the additional coils 70 and 72 is made difficult to occur, and the heat generated by induction heating is effective. Therefore, efficiency can be improved. Other configurations and operations are the same as those in the second embodiment.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

10,10a,10b 2相コンバータ用リアクトル、12 コア、14,16 コンバータコイル、18 ギャップ板、20,20a、22,22a T形部、24 I形部、26 基部、28 中央脚部、30,30a 端脚要素、32 ギャップ空間、34 端脚部、36,36a 2相昇降圧コンバータ、38 インバータ、40 蓄電部、42,44 アーム、46 上側スイッチング素子、48 下側スイッチング素子、50 正極母線、52 負極母線、54 コア、56 リアクトル、58,60 E形部、62 昇降圧コンバータ、64 走行用モータ、66 充電回生装置、68 プラグ、70,72 追加コイル、74 フィルタ、76 AC/AC変換回路、78 外部回路、80,82 E形部。   10, 10a, 10b Reactor for two-phase converter, 12 cores, 14, 16 converter coil, 18 gap plate, 20, 20a, 22, 22a T-shaped part, 24 I-shaped part, 26 base part, 28 central leg part, 30, 30a end leg element, 32 gap space, 34 end leg part, 36, 36a two-phase buck-boost converter, 38 inverter, 40 power storage part, 42, 44 arm, 46 upper switching element, 48 lower switching element, 50 positive bus, 52 Negative electrode bus, 54 Core, 56 Reactor, 58, 60 E-shaped part, 62 Buck-boost converter, 64 Driving motor, 66 Charging regenerative device, 68 Plug, 70, 72 Additional coil, 74 Filter, 76 AC / AC conversion circuit 78 External circuit, 80, 82 E-shaped part.

Claims (3)

コアと、コアに巻装され、互いに磁気結合された複数相のコンバータコイルとを含む複数相コンバータ用リアクトルであって、
コアは、複数のコア材料を組み合わせることにより構成され、
複数のコア材料は、コアにおいて、コンバータコイルが巻装された部分の少なくとも一部を構成するコイル内部コア材料と、コアにおいて、コンバータコイルが巻装されていない部分を構成するコイル外部コア材料とを含み、
コイル内部コア材料は、コイル外部コア材料に比べて、磁束密度上昇に対するコア損失の上昇度が低い、低損失コア材であることを特徴とする複数相コンバータ用リアクトル。
A multi-phase converter reactor including a core and a multi-phase converter coil wound around the core and magnetically coupled to each other,
The core is configured by combining a plurality of core materials,
The plurality of core materials include a coil inner core material that constitutes at least a part of a portion in which the converter coil is wound in the core, and a coil outer core material that constitutes a portion in which the converter coil is not wound in the core. Including
The reactor for a multi-phase converter, wherein the coil inner core material is a low-loss core material that has a lower degree of increase in core loss with respect to an increase in magnetic flux density than the coil outer core material.
請求項1に記載の複数相コンバータ用リアクトルにおいて、
コンバータコイルは、昇降圧用コイルであり、
さらに、コアに巻装され、昇降圧用コイルと磁気結合する追加コイルを備え、追加コイルは、別の回路に接続可能としていることを特徴とする複数相コンバータ用リアクトル。
The reactor for a multi-phase converter according to claim 1,
The converter coil is a step-up / step-down coil,
A reactor for a multi-phase converter, further comprising an additional coil wound around a core and magnetically coupled to a step-up / step-down coil, the additional coil being connectable to another circuit.
請求項2に記載の複数相コンバータ用リアクトルにおいて、
コアは、互いにギャップ空間またはギャップ板を介して対向する2以上の脚要素を含む脚部を備え、
追加コイルは、昇降圧用コイルの内側で、ギャップ空間またはギャップ板を除く脚部の外側に設けられていることを特徴とする複数相コンバータ用リアクトル。
The reactor for a multi-phase converter according to claim 2,
The core includes a leg portion including two or more leg elements facing each other through a gap space or a gap plate,
The additional coil is provided on the inside of the step-up / step-down coil and outside the leg portion excluding the gap space or the gap plate.
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014078577A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Hitachi Metals Ltd Complex reactor for multi-phase converter and multi-phase converter employing the same
JP2014199874A (en) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社タムラ製作所 Couple inductor
JP2015023158A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 Necトーキン株式会社 Reactor and dc voltage converter
WO2015182118A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Coil device, power sensor in which said device is used, and power-detecting device in which said device is used
JP5866518B1 (en) * 2015-05-26 2016-02-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Force sensor and force detection device
JP2016066720A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 Magnetic coupling type reactor
JP2016066751A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 株式会社タムラ製作所 Reactor
CN105609232A (en) * 2014-11-13 2016-05-25 现代自动车株式会社 Inductor for high side DC/DC convertor
US9524821B2 (en) 2012-12-27 2016-12-20 Autonetworks Technologies, Ltd. Reactor, converter, and power conversion device having coupling coefficient adjuster
US9784627B2 (en) 2013-11-27 2017-10-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Load sensor, load detector including load sensor, and method for detecting load
JP2017195684A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 京都電機器株式会社 Multi-phase converter reactor
FR3059276A1 (en) * 2016-11-29 2018-06-01 Renault S.A.S COMBINED DEVICE FOR CHARGING A BATTERY AND FOR POWERING AN ELECTRIC MACHINE
KR20180099245A (en) * 2017-02-28 2018-09-05 엘지전자 주식회사 Power converting device and and photovoltaic module including the same
WO2019082489A1 (en) * 2017-10-25 2019-05-02 住友電気工業株式会社 Coil component, circuit board, and power supply device
JP2019075903A (en) * 2017-10-17 2019-05-16 株式会社豊田中央研究所 Electric power conversion device
JPWO2018066042A1 (en) * 2016-10-03 2019-07-25 本田技研工業株式会社 Converter, apparatus and control method
WO2019181473A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 株式会社村田製作所 Inductor and voltage converter using same
JP2020088345A (en) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社タムラ製作所 Reactor
JPWO2019142838A1 (en) * 2018-01-17 2021-01-07 株式会社タムラ製作所 Reactor
US11245333B2 (en) 2016-03-04 2022-02-08 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN114551377A (en) * 2022-04-24 2022-05-27 杭州飞仕得科技有限公司 IGBT (insulated Gate Bipolar transistor) driving packaging structure and manufacturing method
US11955267B2 (en) 2018-01-17 2024-04-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reactor, core member, and power supply circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355906A (en) * 1991-02-20 1992-12-09 Yokogawa Electric Corp Choke coil and noise-reducing device for switching power supply
JP2002209302A (en) * 2001-01-12 2002-07-26 Nissan Motor Co Ltd Power supply for electric vehicle and dc voltage conversion circuit used for the power supply
JP2003304681A (en) * 2002-04-11 2003-10-24 Toyota Motor Corp Direct-current voltage converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355906A (en) * 1991-02-20 1992-12-09 Yokogawa Electric Corp Choke coil and noise-reducing device for switching power supply
JP2002209302A (en) * 2001-01-12 2002-07-26 Nissan Motor Co Ltd Power supply for electric vehicle and dc voltage conversion circuit used for the power supply
JP2003304681A (en) * 2002-04-11 2003-10-24 Toyota Motor Corp Direct-current voltage converter

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014078577A (en) * 2012-10-10 2014-05-01 Hitachi Metals Ltd Complex reactor for multi-phase converter and multi-phase converter employing the same
US9524821B2 (en) 2012-12-27 2016-12-20 Autonetworks Technologies, Ltd. Reactor, converter, and power conversion device having coupling coefficient adjuster
JP2014199874A (en) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社タムラ製作所 Couple inductor
US10224141B2 (en) 2013-03-29 2019-03-05 Tamura Corporation Coupled inductor
US9799440B2 (en) 2013-03-29 2017-10-24 Tamura Corporation Coupled inductor
JP2015023158A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 Necトーキン株式会社 Reactor and dc voltage converter
US9784627B2 (en) 2013-11-27 2017-10-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Load sensor, load detector including load sensor, and method for detecting load
WO2015182118A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Coil device, power sensor in which said device is used, and power-detecting device in which said device is used
JP2016066720A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 Magnetic coupling type reactor
JP2016066751A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 株式会社タムラ製作所 Reactor
CN105609232A (en) * 2014-11-13 2016-05-25 现代自动车株式会社 Inductor for high side DC/DC convertor
JP2016219724A (en) * 2015-05-26 2016-12-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Force sensor and force detection device
JP5866518B1 (en) * 2015-05-26 2016-02-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Force sensor and force detection device
US11245333B2 (en) 2016-03-04 2022-02-08 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
JP2017195684A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 京都電機器株式会社 Multi-phase converter reactor
JPWO2018066042A1 (en) * 2016-10-03 2019-07-25 本田技研工業株式会社 Converter, apparatus and control method
US11349395B2 (en) 2016-10-03 2022-05-31 Honda Motor Co., Ltd. Conversion apparatus, device, and control method
FR3059276A1 (en) * 2016-11-29 2018-06-01 Renault S.A.S COMBINED DEVICE FOR CHARGING A BATTERY AND FOR POWERING AN ELECTRIC MACHINE
KR20180099245A (en) * 2017-02-28 2018-09-05 엘지전자 주식회사 Power converting device and and photovoltaic module including the same
JP2018143090A (en) * 2017-02-28 2018-09-13 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Power conversion device and solar module with the same
KR102615960B1 (en) * 2017-02-28 2023-12-19 엘지전자 주식회사 Power converting device and and photovoltaic module including the same
JP2019075903A (en) * 2017-10-17 2019-05-16 株式会社豊田中央研究所 Electric power conversion device
JP7029269B2 (en) 2017-10-17 2022-03-03 株式会社豊田中央研究所 Power converter
JPWO2019082489A1 (en) * 2017-10-25 2020-11-12 住友電気工業株式会社 Coil components, circuit boards, and power supplies
WO2019082489A1 (en) * 2017-10-25 2019-05-02 住友電気工業株式会社 Coil component, circuit board, and power supply device
US11721472B2 (en) 2017-10-25 2023-08-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coil component, circuit board, and power supply device
US11955267B2 (en) 2018-01-17 2024-04-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reactor, core member, and power supply circuit
JPWO2019142838A1 (en) * 2018-01-17 2021-01-07 株式会社タムラ製作所 Reactor
CN111937101B (en) * 2018-03-23 2022-05-03 株式会社村田制作所 Inductor and voltage converter using the same
WO2019181473A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 株式会社村田製作所 Inductor and voltage converter using same
JPWO2019181473A1 (en) * 2018-03-23 2021-01-07 株式会社村田製作所 Inductor and voltage converter using it
US11908603B2 (en) 2018-03-23 2024-02-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Inductor and voltage converter using it
CN111937101A (en) * 2018-03-23 2020-11-13 株式会社村田制作所 Inductor and voltage converter using the same
JP7148376B2 (en) 2018-11-30 2022-10-05 株式会社タムラ製作所 Reactor
JP2020088345A (en) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社タムラ製作所 Reactor
CN114551377A (en) * 2022-04-24 2022-05-27 杭州飞仕得科技有限公司 IGBT (insulated Gate Bipolar transistor) driving packaging structure and manufacturing method

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