JP2013501346A - Inductor - Google Patents

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Abstract

インダクタは、コア(10)及び複数の巻線(21,22)を有する。コア(10)は、複数の巻線(21, 22)の夫々が巻き回される複数の巻線用アーム(11b, 11d)と、巻線用アームの夫々と磁束のループを形成する少なくとも１つの共通アーム(11c)と、一対の基部(11a, 12)とを有し、巻線用アーム(11b, 11d)及び共通アーム(11c)が一対の基部(11a, 12)の間に位置するよう構成されている。インダクタは、良好な出力が得られ、且つ、小型の電圧変換回路を実現可能である。
【選択図】 図１
The inductor has a core (10) and a plurality of windings (21, 22). The core (10) includes at least one of a plurality of winding arms (11b, 11d) around which the plurality of windings (21, 22) are wound, and a loop of magnetic flux with each of the winding arms. It has two common arms (11c) and a pair of base parts (11a, 12), and the winding arms (11b, 11d) and the common arm (11c) are located between the pair of base parts (11a, 12) It is configured as follows. The inductor can provide a good output and can realize a small voltage conversion circuit.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電圧変換回路等に利用されるインダクタに関する。   The present invention relates to an inductor used for a voltage conversion circuit or the like.

交流や直流電流の電圧を所望の大きさに昇圧する電圧変換回路として、日本国特許特開２００７−１９５２８２号公報に記載されているもののような、インターリーブＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔ）方式の変換回路が使用される。２相交流電源用のインターリーブＰＦＣ方式の変換回路の一例を図１１に示す。図１１に示される変換回路Ｓは、交流電源Ｅからの交流電流を２つのインダクタＬ１及びＬ２に分岐入力している。なお、交流電源ＥとインダクタＬ１、Ｌ２の間に配置されたダイオードによって、インダクタＬ１、Ｌ２に流れる電流の方向は常に一定（図１１において左から右に向かう方向）である。以下の説明においては、インダクタＬ１、Ｌ２の上流側の端子（図中左側）を入力端、下流側の端子（図中右側）を出力端と定義する。 As a voltage conversion circuit that boosts the voltage of an alternating current or direct current to a desired magnitude, an interleaved PFC (Power Factor Correct) conversion circuit such as that described in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-195282 is available. used. An example of an interleaved PFC conversion circuit for a two-phase AC power supply is shown in FIG. In the conversion circuit S shown in FIG. 11, the alternating current from the alternating current power source E is branched and input to the two inductors L 1 and L 2 . Note that the direction of the current flowing through the inductors L 1 and L 2 is always constant (the direction from left to right in FIG. 11) by the diode disposed between the AC power supply E and the inductors L 1 and L 2 . In the following description, terminals on the upstream side (left side in the figure) of the inductors L 1 and L 2 are defined as input ends, and terminals on the downstream side (right side in the figure) are defined as output ends.

インダクタＬ１、Ｌ２の出力端の夫々は、２つに分岐されている。分岐された一方の経路は、ダイオードを介して変換回路Ｓの第１出力端Ｏ１に接続されている。一方、インダクタＬ１、Ｌ２の出力端から分岐された他方の経路は、ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２を介して変換回路Ｓの第２出力端Ｏ２に接続されている。また、第１出力端Ｏ１と第２出力端Ｏ２の間には、電解コンデンサが設けられている。 Each of the output ends of the inductors L 1 and L 2 is branched into two. Route while being branched is connected to the first output terminal O 1 of the converter circuit S via a diode. On the other hand, the other path branched from the output end of the inductor L 1, L 2 are connected to the second output O 2 of the MOS transistor M 1, transformed through the M 2 circuit S. Further, an electrolytic capacitor is provided between the first output terminal O 1 and the second output terminal O 2 .

ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２のゲートは、コントローラＣに接続されている。コントローラＣは、間欠的にゲートにパルス信号を送るようになっており、これによって、インダクタＬ１、Ｌ２の出力端と変換回路Ｓの第２出力端Ｏ２とが間欠的に接続／切断される。コントローラＣは、ＭＯＳトランジスタＭ１へ送るパルス信号の位相と、ＭＯＳトランジスタＭ２に送るパルス信号の位相を１８０°ずらして供給している。 The gates of the MOS transistors M 1 and M 2 are connected to the controller C. The controller C intermittently sends a pulse signal to the gate, whereby the output ends of the inductors L 1 and L 2 and the second output end O 2 of the conversion circuit S are intermittently connected / disconnected. Is done. The controller C supplies the phase of the pulse signal sent to the MOS transistor M 1 and the phase of the pulse signal sent to the MOS transistor M 2 shifted by 180 °.

この様な構成の変換回路Ｓに交流電源Ｅを接続すると、交流電源Ｅの電圧ＶＩＮより高い電圧ＶＯＵＴの直流電流を出力端Ｏ１、Ｏ２から得ることができる。 When the AC power supply E is connected to the conversion circuit S having such a configuration, a DC current having a voltage VOUT higher than the voltage VIN of the AC power supply E can be obtained from the output terminals O 1 and O 2 .

交流電流を単一のインダクタを使用する変換回路で変換すると、その出力は、電流や電圧が山型状に変動する、リップルの多いものとなる。これに対して、インターリーブＰＦＣ方式の変換回路を使用する場合は、リップルの位相のずれた複数の電流が合成されるため、リップルの少ない良好な電流が得られる。   When an alternating current is converted by a conversion circuit using a single inductor, the output becomes a ripple-like one in which the current and voltage fluctuate in a mountain shape. On the other hand, when an interleaved PFC conversion circuit is used, a plurality of currents whose ripple phases are shifted are combined, so that a good current with little ripple can be obtained.

しかしながら、従来のインターリーブＰＦＣ方式の変換回路は、インダクタを複数用いるため、回路が大型なものとなるという問題があった。   However, since the conventional interleaved PFC conversion circuit uses a plurality of inductors, there is a problem that the circuit becomes large.

本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、良好な出力が得られ且つ小型な電圧変換回路を実現可能なインダクタを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide an inductor capable of obtaining a good output and realizing a small voltage conversion circuit.

上記の目的を達成するため、本発明のインダクタは、コア及び複数の巻線を有し、コアが、複数の巻線の夫々が巻き回される複数の巻線用アームと、巻線用アームの夫々と磁束のループを形成する少なくとも１つの共通アームと、一対の基部とを有し、巻線用アーム及び共通アームが一対の基部の間に位置する。   In order to achieve the above object, an inductor of the present invention has a core and a plurality of windings, and the core includes a plurality of winding arms around which each of the plurality of windings is wound, and a winding arm. Each of which has at least one common arm forming a magnetic flux loop and a pair of bases, and the winding arm and the common arm are located between the pair of bases.

上記構成において、共通アームは、一対の基部の一方と一体に形成され、他方に密着している構成としてもよい。   In the above configuration, the common arm may be formed integrally with one of the pair of bases and in close contact with the other.

或いは、共通アームは、一対の基部の一方と一体に形成された第１の分割アーム部と、基部の他方と一体に形成された第２の分割アーム部とを有し、第１の分割アーム部と第２の分割アーム部とが互いに密着している構成としてもよい。   Alternatively, the common arm includes a first split arm portion formed integrally with one of the pair of base portions and a second split arm portion formed integrally with the other of the base portions, and the first split arm The part and the second split arm part may be in close contact with each other.

また、巻線アームの磁気抵抗は共通アームの磁気抵抗よりも大きい構成とすることが好ましい。例えば、巻線アームは、一対の基部のいずれからも分離しており、巻線アームと基部の間には板状のギャップ材が挟み込まれている構成とする。この場合、ギャップ材は例えば樹脂材料から形成されている。また、巻線アームを形成する材料は、基部及び共通アームを形成する材料よりも磁気抵抗の大きい材料である構成としてもよい。例えば、巻線アームがダストコアであり、基部及び共通アームがフェライトコアである。また、巻線アームと基部の間に板状のギャップ材が挟み込まれる構成の代わりに、巻線アームが一対の基部の一方と一体に形成されており、基部の他方と巻線アームの間にはエアギャップが形成されている構成としてもよい。   Further, it is preferable that the magnetic resistance of the winding arm is larger than that of the common arm. For example, the winding arm is separated from both of the pair of base portions, and a plate-shaped gap material is sandwiched between the winding arm and the base portion. In this case, the gap material is made of, for example, a resin material. The material forming the winding arm may be a material having a higher magnetic resistance than the material forming the base and the common arm. For example, the winding arm is a dust core, and the base and common arm are ferrite cores. Further, instead of a configuration in which a plate-shaped gap material is sandwiched between the winding arm and the base, the winding arm is formed integrally with one of the pair of bases, and between the other of the base and the winding arm. May have a configuration in which an air gap is formed.

また、巻線アームの本数が２本であり、巻線アーム及び共通アームは、一対の基部の間で、２本の巻線アームの間に共通アームが位置するように一列に並べて配置されている構成としてもよい。或いは、共通アームの本数が２本であり、巻線アーム及び共通アームは、一対の基部の間で、２本の共通アームの間に複数の巻線アームが位置するように一列に並べて配置されている構成としてもよい。或いは、一対の基部が多角形形状であり、巻線アームが基部の角部同士を結ぶ位置に設けられている構成としてもよい。この場合、巻線アームが基部の全ての角部に１本ずつ設けられており、共通アームは基部の中心部同士を結ぶ位置に配置されている構成としてもよい。或いは、共通アームは、基部において巻線アームが設けられていない外縁部同士を結ぶ位置に設けられている構成としてもよい。上記構成において、巻線アームは、例えば基部において対角となる角部に設けられている。   In addition, the number of winding arms is two, and the winding arms and the common arm are arranged in a line between the pair of bases so that the common arm is located between the two winding arms. It is good also as composition which has. Alternatively, the number of common arms is two, and the winding arms and the common arms are arranged in a line so that a plurality of winding arms are located between the two common arms between the pair of base portions. It is good also as composition which has. Alternatively, the pair of base portions may have a polygonal shape, and the winding arm may be provided at a position connecting corner portions of the base portions. In this case, one winding arm may be provided at every corner of the base, and the common arm may be arranged at a position connecting the central portions of the base. Alternatively, the common arm may be configured to be provided at a position connecting outer edge portions where the winding arm is not provided at the base portion. In the above configuration, the winding arm is provided, for example, at a corner that is diagonal at the base.

また、複数組の補助巻線を更に有し、複数組の補助巻線の夫々が前記複数の巻線用アームに巻き回されている構成としてよい。   Further, a plurality of sets of auxiliary windings may be further provided, and each of the plurality of sets of auxiliary windings may be wound around the plurality of winding arms.

また、複数の巻線用アームの夫々で発生する共通アームでの磁束が、互いに打ち消しあうように設定されている構成とすることが好ましい。   Further, it is preferable that the magnetic fluxes in the common arm generated by each of the plurality of winding arms are set so as to cancel each other.

以上説明した本発明に係るインダクタをインターリーブＰＦＣ方式の電圧変換回路に用いる場合、各巻線による磁束を共通アームで互いに打ち消すことが可能となる。このため、共通アームを貫く磁束の大きさを小さくすることができる。そのため、共通アームの断面積は巻線用アームの断面積よりも十分に小さくすることが可能となる。このようなインダクタをインターリーブＰＦＣ方式の電圧変換回路に用いると、複数のインダクタを使用する従来構成と比べ、インダクタの容積や接地面積を小さく抑えることが可能となり、小型の電圧変換回路が実現される。   When the inductor according to the present invention described above is used in an interleaved PFC type voltage conversion circuit, the magnetic flux generated by each winding can be canceled by the common arm. For this reason, the magnitude | size of the magnetic flux which penetrates a common arm can be made small. Therefore, the cross-sectional area of the common arm can be made sufficiently smaller than the cross-sectional area of the winding arm. When such an inductor is used in an interleaved PFC voltage conversion circuit, the inductor volume and grounding area can be reduced compared to the conventional configuration using a plurality of inductors, and a small voltage conversion circuit is realized. .

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るインダクタの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an inductor according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るインダクタの概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the inductor according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施の形態に係るインダクタの別例の概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of another example of the inductor according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第２の実施の形態に係るインダクタの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an inductor according to the second embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第３の実施の形態に係るインダクタの概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of an inductor according to the third embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第４の実施の形態に係るインダクタの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an inductor according to the fourth embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第５の実施の形態に係るインダクタの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of an inductor according to the fifth embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第６の実施の形態に係るインダクタの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of an inductor according to the sixth embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第６の実施の形態に係るインダクタのコアの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an inductor core according to the sixth embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の第６の実施の形態に係るインダクタの分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view of the inductor according to the sixth embodiment of the present invention. 図１１は、インターリーブＰＦＣ方式の電圧変換回路の一例の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of an example of an interleaved PFC voltage conversion circuit.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るインダクタの斜視図を示したものである。また、図２は、本実施形態のインダクタの概略側面図である。図１に示されるように、本実施形態のインダクタ１は、コア１０と、第１巻線２１及び第２巻線２２とを有する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an inductor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view of the inductor according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the inductor 1 of the present embodiment includes a core 10, a first winding 21 and a second winding 22.

コア１０は、第１ブロック１１と、第２ブロック１２を組み合わせて形成されている。第１ブロック１１は、棒状の基部である第１コア部１１ａから互いに略平行な３本の第１アーム１１ｂ、第２アーム１１ｃ、第３アーム１１ｄが伸びて形成された、Ｅ型形状となっている。また、第２ブロック１２は、棒状、すなわちＩ型形状であり、第１コア部１１ａと対になる基部である第２コア部を形成する。すなわち、コア１０は、所謂ＥＩ型コアである。第１巻線２１及び第２巻線２２は、夫々第１ブロック１１の第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄに巻き回されている。また、第１巻線２１及び第２巻線２２の下側の端子は夫々別個のリード線２１ａ、２２aに接続されているが、上側の端子は共通のリード線２３に接続されている。   The core 10 is formed by combining the first block 11 and the second block 12. The first block 11 has an E shape in which three first arms 11b, second arms 11c, and third arms 11d that are substantially parallel to each other extend from a first core portion 11a that is a rod-shaped base. ing. The second block 12 has a rod shape, that is, an I-shape, and forms a second core portion that is a base portion that is paired with the first core portion 11a. That is, the core 10 is a so-called EI type core. The first winding 21 and the second winding 22 are wound around the first arm 11b and the third arm 11d of the first block 11, respectively. The lower terminals of the first winding 21 and the second winding 22 are connected to separate lead wires 21 a and 22 a, respectively, but the upper terminals are connected to a common lead wire 23.

なお、コア１０としては、鉄等の強磁性体の粉末を圧縮成形して形成されたダストコアや、ケイ素鋼等の鋼板を積層して形成された積層コア、或いはフェライトコア等が用いられる。なお、第１ブロック１１と第２ブロック１２は、同タイプのコアであってもよく、或いは、異なるタイプのコアであってもよい。また、巻線２１及び２２が巻き回される第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄと、中央の第２アーム１１ｃとが、異なるタイプのコアであってもよい。   The core 10 may be a dust core formed by compression molding a ferromagnetic powder such as iron, a laminated core formed by laminating steel plates such as silicon steel, or a ferrite core. The first block 11 and the second block 12 may be the same type of core, or may be different types of cores. Further, the first arm 11b and the third arm 11d around which the windings 21 and 22 are wound and the central second arm 11c may be different types of cores.

以上の構成のインダクタ１の第１巻線２１及び第２巻線２２に電流を流すと、図２に示されるように、コア１０には、第１巻線２１による磁束Ｂ１と、第２巻線２２による磁束Ｂ２とが形成される。磁束Ｂ１は、第１アーム１１ｂ及び第２アーム１１ｃに形成され、また、磁束Ｂ２は、第３アーム１１ｄ及び第２アーム１１ｃに形成される。つまり、第２アーム１１ｃは、磁束Ｂ１とＢ２の双方に貫かれる。   When a current is passed through the first winding 21 and the second winding 22 of the inductor 1 having the above configuration, as shown in FIG. 2, the magnetic flux B1 generated by the first winding 21 and the second winding are provided in the core 10. A magnetic flux B <b> 2 is formed by the line 22. The magnetic flux B1 is formed on the first arm 11b and the second arm 11c, and the magnetic flux B2 is formed on the third arm 11d and the second arm 11c. That is, the second arm 11c penetrates both the magnetic fluxes B1 and B2.

ここで、第１巻線２１が巻かれている方向は第２巻線２２が巻かれている方向と逆であるため、リード線２３からリード線２１ａ、２２ａに電流を流した時は、第２アーム１１ｃでは磁束Ｂ１及び磁束Ｂ２の方向は互いに逆向きとなる。このため、第２アーム１１ｃでは磁束Ｂ１と磁束Ｂ２が打ち消し合うことになり、第２アーム１１ｃを貫く磁束の大きさは小さなものとなる。従って、第２アーム１１ｃの断面積は、第１アーム１１ｂと第３アーム１１ｄの断面積の合計よりも十分に小さな大きさでよい。   Here, since the direction in which the first winding 21 is wound is opposite to the direction in which the second winding 22 is wound, when a current is passed from the lead wire 23 to the lead wires 21a, 22a, In the two arms 11c, the directions of the magnetic flux B1 and the magnetic flux B2 are opposite to each other. For this reason, in the second arm 11c, the magnetic flux B1 and the magnetic flux B2 cancel each other, and the magnitude of the magnetic flux passing through the second arm 11c is small. Therefore, the cross-sectional area of the second arm 11c may be sufficiently smaller than the sum of the cross-sectional areas of the first arm 11b and the third arm 11d.

このように、本実施形態においては、第１巻線２１と第２巻線２２とでコア１０の一部（即ち、第２アーム１１c）を共有することになり、第１巻線２１と第２巻線２２とが異なるコアに巻き回されるような構成と比べて、インダクタの容積及び設置面積を大幅に減少させることができる。このため、本実施形態のインダクタ１をインターリーブＰＦＣ回路に採用することにより、小型且つリップルの小さい電圧変換回路が実現される。また、本実施形態においては、インダクタの２組の巻線が、コアの外側のアームに取り付けられている為、巻線に発生した熱はコアの中央部にこもることなく、熱を外部に効率よく逃がすことができる。   As described above, in the present embodiment, the first winding 21 and the second winding 22 share a part of the core 10 (that is, the second arm 11c). Compared to a configuration in which the two windings 22 are wound around different cores, the volume and installation area of the inductor can be greatly reduced. Therefore, by adopting the inductor 1 of the present embodiment for an interleaved PFC circuit, a small voltage conversion circuit with a small ripple is realized. In this embodiment, since two sets of windings of the inductor are attached to the arm outside the core, the heat generated in the winding does not stay in the center of the core, and the heat is efficiently transferred to the outside. I can escape well.

なお、本実施形態のインダクタ１は、中央の第２アーム１１ｃの長さが、その両側に配置されている第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄの長さよりもやや大きくなっている。そのため、第１ブロック１１と第２ブロック１２を組み合わせてコア１０を形成すると、第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄと第２ブロック１２との間にエアギャップＧＡが形成される。このエアギャップＧＡは、第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄでの磁気の飽和を防止する。 In the inductor 1 of the present embodiment, the length of the central second arm 11c is slightly longer than the lengths of the first arm 11b and the third arm 11d arranged on both sides thereof. Therefore, by forming the core 10 in combination with the first block 11 a second block 12, the air gap G A is formed between the first arm 11b and the third arm 11d and the second block 12. The air gap G A prevents magnetic saturation of the first arm 11b and the third arm 11d.

また、中央の第２アーム１１ｃと第２ブロック１２との間にはギャップは形成されていない（すなわち、第２アーム１１ｃと第２ブロック１２が密着する）。そのため、第１アーム１１ｂ又は第３アーム１１ｄから第２アーム１１ｃに向かう経路の磁気抵抗は、第１アーム１１ｂと第３アーム１１ｄの間の経路の磁気抵抗よりも十分に小さなものとなる。この結果、第１巻線２１にて生成される磁束の殆どは第３アーム１１ｄではなく第２アーム１１ｃを貫くことになる。同様に、第２巻線２２にて生成される磁束の殆どは第１アーム１１ｂではなく第２アーム１１ｃを貫くことになる。従って、一方の巻線による磁束により、他方の巻線に電磁誘導が発生して、出力にノイズが発生するという問題を避けることができる。   Further, no gap is formed between the central second arm 11c and the second block 12 (that is, the second arm 11c and the second block 12 are in close contact). Therefore, the magnetic resistance of the path from the first arm 11b or the third arm 11d to the second arm 11c is sufficiently smaller than the magnetic resistance of the path between the first arm 11b and the third arm 11d. As a result, most of the magnetic flux generated by the first winding 21 passes through the second arm 11c instead of the third arm 11d. Similarly, most of the magnetic flux generated by the second winding 22 passes through the second arm 11c instead of the first arm 11b. Therefore, it is possible to avoid the problem that electromagnetic induction is generated in the other winding due to the magnetic flux generated in one winding and noise is generated in the output.

なお、本実施形態のインダクタ１は、上記のように、２組の巻線２１、２２を有するものである。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではない。例えば、図３に示されるように、第１巻線２１及び第２巻線２２に加え、第１補助巻線２１’及び第２補助巻線２２’が夫々第１アーム１１ｂ及び第３アーム１１ｄに設けられる構成としてもよい。このような構成のインダクタ１’は、昇圧に用いる巻線に流れる電流の大きさがゼロであること（ゼロクロス）を検出した時にＭＯＳトランジスタのスイッチングを行う、所謂臨界モードで動作するインターリーブＰＦＣ方式の変換回路に用いられる。すなわち、第１補助巻線２１’及び第２補助巻線２２’は、ＭＯＳトランジスタを制御するＰＦＣコントローラに接続され，ＰＦＣコントローラは、第１巻線２１及び第２巻線２２に流れる電流の大きさを検知しこの検知結果に基づいてＭＯＳトランジスタのスイッチング動作を制御する。   The inductor 1 of the present embodiment has two sets of windings 21 and 22 as described above. However, the present invention is not limited to the above configuration. For example, as shown in FIG. 3, in addition to the first winding 21 and the second winding 22, a first auxiliary winding 21 ′ and a second auxiliary winding 22 ′ are respectively provided in the first arm 11b and the third arm 11d. It is good also as a structure provided in. The inductor 1 ′ having such a configuration is an interleaved PFC method that operates in a so-called critical mode in which the MOS transistor is switched when it is detected that the current flowing through the winding used for boosting is zero (zero crossing). Used for conversion circuit. That is, the first auxiliary winding 21 ′ and the second auxiliary winding 22 ′ are connected to a PFC controller that controls the MOS transistor, and the PFC controller has a magnitude of a current flowing through the first winding 21 and the second winding 22. The switching operation of the MOS transistor is controlled based on the detection result.

また、この構成は、インターリーブＰＦＣ方式の変換回路を２系統使用する際にも有用である。すなわち、本構成によれば、巻線２１、２２による変換回路と、補助巻線２１’、２２’による変換回路とを、１つのインダクタによって形成することも可能である。なお、本構成のインダクタ１’を、２系統のインターリーブＰＦＣ方式の変換回路に使用する場合は、補助巻線２１’、２２’に流す電流の方向は、補助巻線２１’に電流を流すことによって生じる磁束と、補助巻線２２’に電流を流すことによって生じる磁束とが第２アーム１１ｃ内で打ち消し合うように定められることが好ましい。   This configuration is also useful when two systems of interleaved PFC conversion circuits are used. That is, according to this configuration, the conversion circuit using the windings 21 and 22 and the conversion circuit using the auxiliary windings 21 ′ and 22 ′ can be formed by one inductor. When the inductor 1 ′ having this configuration is used in a two-system interleaved PFC conversion circuit, the direction of the current flowing through the auxiliary windings 21 ′ and 22 ′ is that the current flows through the auxiliary winding 21 ′. It is preferable that the magnetic flux generated by the above and the magnetic flux generated by passing a current through the auxiliary winding 22 'are determined so as to cancel each other out in the second arm 11c.

以上説明した本発明の第１の実施形態においては、図１に示されるように、第２アーム１１ｃが略角柱形状となっている。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではない。例えば、図４の斜視図に示される本発明の第２の実施形態のインダクタ１０１は、図４に示されるように、第１巻線１２１や第２巻線１２２が配置されていない中央の第２アーム１１１ｃの奥行方向（すなわち、第１巻線１２１及び第２巻線１２２の並び方向及び軸方向の双方に垂直な方向。図中右下から左上に向かう方向）寸法Dは、第１巻線１２１及び第２巻線１２２の外径と略同じ大きさとなっている。このため、第１ブロック１１１の第１コア部１１１ａ及び、第２ブロック１１２の奥行方向寸法は、幅方向（第１〜第３アーム１１１ｂ〜ｄの並び方向）両端で小さくなり、幅方向中央（すなわち第２アーム１１１ｃが設けられている部分）に向かって大きくなり、幅方向中央近傍で最大値Ｄとなる。より具体的には、図４に示されるように、第１コア１１１の第１コア部１１１ａ及び第２ブロック１１２の形状は、略六角形の板状となっており、巻線１２１及び１２２が設けられる第１アーム１１１ｂ及び１１１ｄは、夫々上記六角形の対角となる２組の角部１１１ｅと１１２ａ、１１１ｆと１１２ｂを結ぶように配置されている。   In the first embodiment of the present invention described above, as shown in FIG. 1, the second arm 11c has a substantially prismatic shape. However, the present invention is not limited to the above configuration. For example, in the inductor 101 according to the second embodiment of the present invention shown in the perspective view of FIG. 4, the first winding 121 and the second winding 122 are not arranged as shown in FIG. The dimension D of the depth direction of the two arms 111c (that is, the direction perpendicular to both the arrangement direction and the axial direction of the first winding 121 and the second winding 122; the direction from the lower right to the upper left in the drawing) The outer diameter of the wire 121 and the second winding 122 is substantially the same. For this reason, the depth direction dimension of the 1st core part 111a of the 1st block 111 and the 2nd block 112 becomes small in the width direction (alignment direction of the 1st-3rd arms 111b-d) both ends, and the width direction center ( That is, it becomes larger toward the portion where the second arm 111c is provided, and reaches a maximum value D in the vicinity of the center in the width direction. More specifically, as shown in FIG. 4, the shape of the first core portion 111a and the second block 112 of the first core 111 is a substantially hexagonal plate shape, and the windings 121 and 122 are formed. The provided first arms 111b and 111d are arranged so as to connect two sets of corners 111e and 112a, and 111f and 112b, which are the opposite corners of the hexagon.

また、第２アーム１１１ｃの第１アーム１１１ｂ側の側面１１５ａ及び第３アーム１１１ｄ側の側面１１５ｂが、共に巻線１２１、１２２の軸方向に沿って延びる円筒面形状の凹面となっている。そして、第１巻線１２１及び第２巻線１２２の一部は、夫々第２アーム１１１ｃの側面１１５ａ及び１１５ｂの凹部内に配置される。   Further, the side surface 115 a on the first arm 111 b side and the side surface 115 b on the third arm 111 d side of the second arm 111 c are both cylindrical concave surfaces extending along the axial direction of the windings 121 and 122. Part of the first winding 121 and the second winding 122 is disposed in the recesses of the side surfaces 115a and 115b of the second arm 111c, respectively.

このように、本実施形態の構成によれば、インダクタ１０１の幅方向（すなわち、第１巻線１２１及び第２巻線１２２の並び方向。図中左下から右上に向かう方向）寸法を抑えることができる。さらに、本実施形態の構成によれば、第２アーム１１１ｃの奥行方向寸法を、インダクタ１０１の奥行方向寸法を大きくしない範囲内で、できる限り長くとっている。このため、本実施形態によれば、第２アーム１１１ｃの断面積を十分に大きくとってインダクタの性能を確保しつつ、インダクタの接地面積や体積が抑えられたインダクタが実現される。   As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress the dimension of the inductor 101 in the width direction (that is, the arrangement direction of the first winding 121 and the second winding 122; the direction from the lower left to the upper right in the drawing). it can. Furthermore, according to the configuration of this embodiment, the dimension in the depth direction of the second arm 111c is set as long as possible within a range in which the dimension in the depth direction of the inductor 101 is not increased. For this reason, according to the present embodiment, an inductor in which the ground area and volume of the inductor are suppressed while the performance of the inductor is ensured by sufficiently increasing the cross-sectional area of the second arm 111c is realized.

なお、本実施形態のインダクタ１０１の他の構成、例えば、第２ブロック１１２が単体で第１コア部１１１ａと対になる第２コア部を形成する点、第１コア部１１１ａから第１〜第３アーム１１１ｂ〜ｄが突出した第１ブロック１１１とアームが設けられていない（第１コア部１１１ａと略同じ形状の）第２ブロック１１２からコア１１０が形成される点等については、本発明の第１の実施形態と同様である。また、巻線１２１及び１２２が巻き回される第１アーム１１１ｂ及び第３アーム１１１ｄにはエアギャップＧＡが形成されており、一方、巻線１２１及び１２２が設けられていない第２アーム１１１ｃには、エアギャップは形成されていない（すなわち、第２ブロック１１２と第２アーム１１１ｃが密着している）点についても、第１の実施形態と同様である。 In addition, other configurations of the inductor 101 of the present embodiment, for example, the point that the second block 112 forms a second core part paired with the first core part 111a as a single unit, from the first core part 111a to the first to first The point that the core 110 is formed from the first block 111 from which the three arms 111b to d are projected and the second block 112 that is not provided with the arm (substantially the same shape as the first core portion 111a), etc. This is the same as in the first embodiment. Further, the first arm 111b and the third arm 111d of the windings 121 and 122 are wound are formed air gap G A, whereas, the second arm 111c of the windings 121 and 122 are not provided Is the same as in the first embodiment in that no air gap is formed (that is, the second block 112 and the second arm 111c are in close contact).

また、第１の実施形態と同様、第１巻線１２１及び第２巻線１２２の両端子のうち、一方のコア部に近接している側の端子が第１巻線１２１と第２巻線１２２に共通のリード線に接続され、他方のコア部に近接する端子が別個のリード線に接続され、且つ第１巻線１２１が巻かれている方向と第２巻線１２２が巻かれている方向とを逆方向とする構成としてよい。このような構成においては、第１の実施形態と同様、共通のリード線と別個のリード線との間に電流が流れることになり、第２巻線１２１による磁束と、第２巻線１２２による磁束とが第２アーム１１１ｃ内で打ち消し合うことになり、インダクタ１０１は、第２アーム１１１ｃの断面積が小さいコンパクトなインダクタでありながら、２個のインダクタと同等の性能を有するものとなる。   Further, as in the first embodiment, of the terminals of the first winding 121 and the second winding 122, the terminal on the side close to one core portion is the first winding 121 and the second winding. 122 is connected to a common lead wire, a terminal adjacent to the other core portion is connected to a separate lead wire, and the direction in which the first winding 121 is wound and the second winding 122 are wound. The direction may be opposite to the direction. In such a configuration, as in the first embodiment, a current flows between the common lead wire and the separate lead wire, and the magnetic flux generated by the second winding 121 and the second winding 122 The magnetic flux cancels out in the second arm 111c, and the inductor 101 has a performance equivalent to that of the two inductors although it is a compact inductor having a small cross-sectional area of the second arm 111c.

以上説明した本発明の第１及び第２の実施形態においては、コアの一列に並んだ３本のアームのうち、外側の２つのアームに巻線が設けられる構成となっているが、本発明は上記構成に限定されるものではない。図５は、本発明の第３の実施形態のインダクタの概略側面図である。図５に示されるインダクタ２０１は、コア２１０が、上下一対の基部（下側の第１ブロック２１１に含まれる第１コア部２１１ａ及び、第１コア部２１１ａと対になる上側の第２ブロック２１２）と、該基部間に一列に並んだ第１アーム２１１ｂ、第２アーム２１１ｃ、第３アーム２１１ｄ及び第４アーム２１１ｅを有しており、第１巻線２２１及び第２巻線２２２は、内側の第２アーム２１１ｃ及び第３アーム２１１ｄに巻き回されている。この構成においては、第１巻線２２１及び第２巻線２２２によって生成される磁束Ｂ１１及びＢ１２はいずれも、外側の第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅを貫くようになっている。従って、外側の第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１eは、第１巻線２２１と第２巻線２２２の双方で使用される共通アームとして働く。   In the first and second embodiments of the present invention described above, windings are provided on the outer two arms among the three arms arranged in a row of the core. Is not limited to the above configuration. FIG. 5 is a schematic side view of the inductor according to the third embodiment of the present invention. In the inductor 201 shown in FIG. 5, the core 210 has a pair of upper and lower bases (a first core part 211a included in the lower first block 211 and an upper second block 212 paired with the first core part 211a). ) And a first arm 211b, a second arm 211c, a third arm 211d, and a fourth arm 211e arranged in a line between the base portions, and the first winding 221 and the second winding 222 are arranged on the inner side. The second arm 211c and the third arm 211d are wound around. In this configuration, both the magnetic fluxes B11 and B12 generated by the first winding 221 and the second winding 222 pass through the outer first arm 211b and the fourth arm 211e. Accordingly, the outer first arm 211 b and the fourth arm 211 e function as a common arm used in both the first winding 221 and the second winding 222.

図５に示されるように、本実施形態のインダクタ２０１においても、第１の実施形態と同様、第１巻線２２１及び第２巻線２２２の両端子の一方（図中上側）は、共通のリード線２２３に接続され、他方は別個のリード線２２１ａ及び２２２ａに接続されている。また、第１の実施形態と同様、第１巻線２２１と第２巻線２２２が巻かれている方向は互いに逆方向である。そのため、共通のリード線２２３と、別個のリード線２２１ａ、２２２ａとの間に電流を流した場合、第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅでは第１巻線２２１による磁束Ｂ１１と第２巻線２２２による磁束Ｂ１２が逆方向となり、打ち消し合うことになる。このため、第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅを貫く磁束の大きさは小さなものとなる。従って、第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅの断面積は、第２アーム２１１ｃや第３アーム２１１ｄの断面積よりも十分に小さな大きさでよい。   As shown in FIG. 5, in the inductor 201 of this embodiment, as in the first embodiment, one of the terminals of the first winding 221 and the second winding 222 (upper side in the drawing) is common. Connected to lead wire 223, the other is connected to separate lead wires 221a and 222a. Further, as in the first embodiment, the directions in which the first winding 221 and the second winding 222 are wound are opposite to each other. Therefore, when a current is passed between the common lead wire 223 and the separate lead wires 221a and 222a, the first arm 211b and the fourth arm 211e have the magnetic flux B11 and the second winding 222 by the first winding 221. The magnetic flux B12 due to is reversed and cancels each other. For this reason, the magnitude | size of the magnetic flux which penetrates the 1st arm 211b and the 4th arm 211e becomes a small thing. Accordingly, the cross-sectional areas of the first arm 211b and the fourth arm 211e may be sufficiently smaller than the cross-sectional areas of the second arm 211c and the third arm 211d.

なお、本実施形態のインダクタ２０１においても、第１アーム２１１ｂ〜第４アーム２１１ｅが第１ブロック２１１の第１コア部２１１ａと一体となっており、また、巻線２２１及び２２２が巻き回される第２アーム２１１ｃ及び第３アーム２１１ｄと第２ブロック２１２との間にはエアギャップＧＡが形成されており、一方、巻線２２１及び２２２が設けられていない第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅと第２ブロック２１２との間にはエアギャップは形成されていない（第１アーム２１１ｂ及び第４アーム２１１ｅと第２ブロック２１２と密着する）。 In the inductor 201 of the present embodiment, the first arm 211b to the fourth arm 211e are integrated with the first core portion 211a of the first block 211, and the windings 221 and 222 are wound. a second arm 211c and the third arm 211d is formed with air gap G a between the second block 212, while the first arm 211b and the fourth arm 211e to winding 221 and 222 are not provided An air gap is not formed between the first block 211 and the second block 212 (the first and second arms 211b and 211e are in close contact with the second block 212).

以上説明した構成では、コアのアームが一列に並んで配置されているが、本発明はこの構成に限定される物ではない。図６は、本発明の第４の実施形態のインダクタの斜視図である。図６に示されるインダクタ３０１は、コア３１０が、上下に配置された一対の基部（下側の第１ブロック３１１に含まれる第１コア部３１１ａ及び、第１コア部３１１ａと単体で対になる第２コア部を形成する上側の第２ブロック３１２）を有している。また、第１コア部３１１ａ及び第２ブロック３１２は、共に略三角形の板状に形成されている。第１コア部３１１ａと第２ブロック３１２のそれぞれの角部同士を結んだ位置には、３つの柱状の第１アーム３１１ｂ、第２アーム３１１ｃ及び第３アーム３１１ｄが設けられており、第１巻線３２１及び第２巻線３２２は、第１アーム３１１ｂ及び第２アーム３１１ｃに巻き回されている。この構成においては、第１巻線３２１及び第２巻線３２２によって生成される磁束はいずれも、第３アーム３１１ｄを貫くようになっている。   In the configuration described above, the core arms are arranged in a line, but the present invention is not limited to this configuration. FIG. 6 is a perspective view of an inductor according to the fourth embodiment of the present invention. In the inductor 301 shown in FIG. 6, the core 310 is paired with a pair of base portions (a first core portion 311 a and a first core portion 311 a included in the first block 311 on the lower side) as a single unit. It has an upper second block 312) that forms the second core part. The first core portion 311a and the second block 312 are both formed in a substantially triangular plate shape. Three columnar first arms 311b, second arms 311c, and third arms 311d are provided at positions where the corner portions of the first core portion 311a and the second block 312 are connected to each other. The wire 321 and the second winding 322 are wound around the first arm 311b and the second arm 311c. In this configuration, both the magnetic fluxes generated by the first winding 321 and the second winding 322 pass through the third arm 311d.

また、第１の実施形態と同様、第１巻線３２１及び第２巻線３２２の両端子のうち、一方のコア部に近接している側の端子が第１巻線３２１と第２巻線３２２に共通のリード線に接続され、他方のコア部に近接する端子が別個のリード線に接続され、且つ第１巻線３２１が巻かれている方向と第２巻線３２２が巻かれている方向とを逆方向とする構成としてよい。このような構成においては、第１の実施形態と同様、共通のリード線と別個のリード線との間に電流が流れることになり、第１巻線３２１による磁束と、第２巻線３２２による磁束とが第３アーム３１１ｄ内で打ち消し合うことになり、インダクタ３０１は、第３アーム３１１ｄの断面積が小さいコンパクトなインダクタでありながら、２個のインダクタと同等の性能を有するものとなる。   Further, as in the first embodiment, of the terminals of the first winding 321 and the second winding 322, the terminal on the side close to one core portion is the first winding 321 and the second winding. 322 is connected to a common lead wire, a terminal adjacent to the other core portion is connected to a separate lead wire, and the direction in which the first winding 321 is wound and the second winding 322 are wound. The direction may be opposite to the direction. In such a configuration, as in the first embodiment, a current flows between the common lead wire and the separate lead wire, and the magnetic flux generated by the first winding 321 and the second winding 322 are used. The magnetic flux cancels out in the third arm 311d, and the inductor 301 has a performance equivalent to that of the two inductors although it is a compact inductor having a small cross-sectional area of the third arm 311d.

なお、本実施形態のインダクタ３０１においても、第１アーム３１１ｂ〜第３アーム３１１ｄが第１コア部３１１ａと一体となっており、また、巻線３２１及び３２２が巻き回される第１アーム３１１ｂ及び第２アーム３１１ｃと第２ブロック３１２の間にはエアギャップＧＡが形成されており、一方、巻線３２１及び３２２が設けられていない第３アーム３１１ｄにはエアギャップは形成されていない（第３アーム３１１ｄが第２ブロック３１２に密着する）。 Also in the inductor 301 of the present embodiment, the first arm 311b to the third arm 311d are integrated with the first core portion 311a, and the first arm 311b around which the windings 321 and 322 are wound and between the second arm 311c and the second block 312 are formed air gap G a, whereas not formed air gaps in the third arm 311d of the windings 321 and 322 are not provided (the 3 arms 311d are in close contact with the second block 312).

以上説明した本発明の第１〜第４の実施形態に係るインダクタは、図１１のような、複数のＭＯＳトランジスタのゲートに入力されるパルスの位相を１８０°ずらしている２相型のインターリーブＰＦＣ回路に適したものである。しかしながら、本発明に係るインダクタは２相型以外のインターリーブＰＦＣ回路にも適用可能である。以下に説明する本発明の第５の実施形態に係るインダクタは、４組の巻線の夫々に設けられたＭＯＳトランジスタに入力されるパルスの位相が９０°ずつずれるよう設定された４相型のインターリーブＰＦＣ回路に適したものである。   The inductor according to the first to fourth embodiments of the present invention described above is a two-phase interleaved PFC in which the phases of pulses input to the gates of a plurality of MOS transistors are shifted by 180 ° as shown in FIG. It is suitable for the circuit. However, the inductor according to the present invention is also applicable to interleaved PFC circuits other than the two-phase type. An inductor according to a fifth embodiment of the present invention to be described below is a four-phase type in which the phases of pulses input to the MOS transistors provided in the four sets of windings are shifted by 90 °. It is suitable for interleaved PFC circuits.

図７は、本発明の第５の実施形態に係るインダクタの斜視図である。本実施形態に係るインダクタ４０１のコア４１０は、上下に配置された一対の基部（下側の第１ブロック４１１に含まれる第１コア部４１１ａ及び単体で第１コア部４１１ａと対になる上側の第２ブロック４１２）を有する。第１コア部４１１ａ及び第２ブロック４１２は、略四角形の板状に形成されており、該基部のそれぞれの角部同士を結んだ位置には、４つの柱状の第１アーム４１１ｂ、第２アーム４１１ｃ、第３アーム４１１ｄ及び第４アーム４１１ｅと、長方形の中央に配置された第５アーム４１１ｆが設けられている。なお、第１アーム４１１ｂ〜第５アーム４１１ｆは、第１コア部４１１ａと一体に形成されている。また、本実施形態に係るインダクタ４０１は、第１巻線４２１、第２巻線４２２、第３巻線４２３及び第４巻線４２４を有しており、これらは夫々第１アーム４１１ｂ、第２アーム４１１ｃ、第３アーム４１１ｄ及び第４アーム４１１ｅに巻き回されている。   FIG. 7 is a perspective view of an inductor according to the fifth embodiment of the present invention. The core 410 of the inductor 401 according to the present embodiment has a pair of upper and lower bases (a first core part 411a included in the lower first block 411 and a single upper part that is paired with the first core part 411a). A second block 412). The first core portion 411a and the second block 412 are formed in a substantially quadrangular plate shape, and four columnar first arms 411b and second arms are formed at positions where the corner portions of the base portion are connected to each other. 411c, the 3rd arm 411d, the 4th arm 411e, and the 5th arm 411f arrange | positioned at the rectangle center are provided. The first arm 411b to the fifth arm 411f are formed integrally with the first core portion 411a. The inductor 401 according to the present embodiment includes a first winding 421, a second winding 422, a third winding 423, and a fourth winding 424, which are a first arm 411b and a second winding 424, respectively. It is wound around the arm 411c, the third arm 411d, and the fourth arm 411e.

以上の構成のインダクタ４０１の第１巻線４２１、第２巻線４２２、第３巻線４２３及び第４巻線４２４に電流を流すと、コア４１０には、第１巻線４２１〜第４巻線４２４の夫々による磁束が形成される。これらの磁束は、いずれも第５アーム４１１ｆを貫く。   When a current is passed through the first winding 421, the second winding 422, the third winding 423, and the fourth winding 424 of the inductor 401 having the above-described configuration, the first winding 421 to the fourth winding are provided in the core 410. Magnetic flux is formed by each of the lines 424. All of these magnetic fluxes penetrate the fifth arm 411f.

本実施形態のインダクタ４０１の第１巻線４２１〜第４巻線４２４が巻かれている方向は、各巻線による第５アーム４１１ｆでの磁束が互いに打ち消しあうように設定されている。具体的には、第１巻線４２１〜第４巻線４２４の両端子のうち、一方のコア部に近接している側の端子が第１巻線４２１〜第４巻線４２４に共通のリード線に接続され、他方のコア部に近接する端子が別個のリード線に接続され、且つ第１巻線４２１及び第３巻線４２３が巻かれている方向と第２巻線４２２及び第４巻線４２４が巻かれている方向とを逆方向とする構成としてよい。このような構成においては、第１の実施形態と同様、共通のリード線と別個のリード線との間に電流が流れることになり、第１巻線４２１〜第４巻線４２４による磁束が第５アーム４１１ｆ内で打ち消し合うことになる。このため、第５アーム４１１ｆを貫く磁束の大きさは小さなものとなる。従って、第５アーム４１１ｆの断面積は、第１アーム４１１ｂ〜第４アーム４１１ｅの断面積の合計よりも十分に小さな大きさでよい。   The direction in which the first winding 421 to the fourth winding 424 of the inductor 401 of the present embodiment are wound is set so that the magnetic fluxes in the fifth arm 411f by each winding cancel each other. Specifically, of the terminals of the first winding 421 to the fourth winding 424, the terminal on the side close to one core portion is the lead common to the first winding 421 to the fourth winding 424. A terminal connected to the wire and adjacent to the other core portion is connected to a separate lead wire, and the direction in which the first winding 421 and the third winding 423 are wound and the second winding 422 and the fourth winding. A configuration may be adopted in which the direction in which the wire 424 is wound is opposite. In such a configuration, as in the first embodiment, a current flows between the common lead wire and the separate lead wires, and the magnetic flux generated by the first winding 421 to the fourth winding 424 is the first. The five arms 411f cancel each other. For this reason, the magnitude | size of the magnetic flux which penetrates the 5th arm 411f becomes a small thing. Accordingly, the cross-sectional area of the fifth arm 411f may be sufficiently smaller than the sum of the cross-sectional areas of the first arm 411b to the fourth arm 411e.

このように、本実施形態においては、第１巻線４２１〜第４巻線４２４でコア４１０の一部（即ち、この実施形態では第５アーム４１１f）を共有することになり、各巻線が異なるコアに巻き回されるような構成と比べて、インダクタの容積及び設置面積を大幅に減少させることができる。このため、本実施形態のインダクタ４０１をインターリーブＰＦＣ回路に採用することにより、小型且つリップルの小さい電圧変換回路が実現される。また、本実施形態においては、インダクタの４組の巻線が、コアの外側のアームに取り付けられている為、巻線に発生した熱はコアの中央部にこもることなく、熱を外部に効率よく逃がすことができる。   Thus, in the present embodiment, the first winding 421 to the fourth winding 424 share a part of the core 410 (that is, the fifth arm 411f in this embodiment), and each winding is different. Compared with a configuration in which the coil is wound around the core, the volume and installation area of the inductor can be greatly reduced. Therefore, by adopting the inductor 401 of this embodiment in an interleaved PFC circuit, a small voltage conversion circuit with a small ripple is realized. Further, in this embodiment, since the four sets of windings of the inductor are attached to the outer arm of the core, the heat generated in the winding does not stay in the center of the core, and the heat is efficiently transmitted to the outside. I can escape well.

なお、本実施形態のインダクタ４０１においても、第１アーム４１１ｂ〜第４アーム４１１ｅと第２ブロック４１２との間にエアギャップＧＡが形成される。このエアギャップＧＡは、第１アーム４１１ｂ〜第４アーム４１１ｅでの磁気の飽和を防止する。 Also in the inductor 401 of the present embodiment, the air gap G A is formed between the first arm 411b~ fourth arm 411e and the second block 412. The air gap G A prevents magnetic saturation of the first arm 411b~ fourth arm 411e.

また、中央の第５アーム４１１ｆと第２ブロック４１２との間にはエアギャップＧＡは形成されてない（すなわち、第５アーム４１１ｆは第２ブロック４１２に密着している）。そのため、第５アーム４１１ｆと他のアームとの間の経路の磁気抵抗は、第１アーム４１１ｂ〜第４アーム４１１ｆ間の経路の磁気抵抗よりも十分に小さなものとなる。この結果、第１巻線４２１〜第４巻線４２４にて生成される磁束の殆どは第５アーム４１１ｆを貫くことになる。従って、ある巻線による磁束により、他の巻線に電磁誘導が発生して、出力にノイズが発生するという問題を避けることができる。 Further, there is no air gap G A between the center of the fifth arm 411f and the second block 412 are formed (i.e., the fifth arm 411f is in close contact with the second block 412). Therefore, the magnetic resistance of the path between the fifth arm 411f and the other arm is sufficiently smaller than the magnetic resistance of the path between the first arm 411b to the fourth arm 411f. As a result, most of the magnetic flux generated by the first winding 421 to the fourth winding 424 passes through the fifth arm 411f. Therefore, it is possible to avoid the problem that electromagnetic induction occurs in other windings due to magnetic flux generated by a certain winding and noise is generated in the output.

なお、本実施形態においては、第１アーム４１１ｂ〜第４アーム４１１ｅが、共に長方形である第１コア部４１１及び第２ブロック４１２の各角部同士を結ぶ位置に配置されているが、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、例えば、菱形や直角台形等のような他の多角形状のコア部の角部同士を結ぶ位置に、巻線用アームを配置する構成としてもよい。   In the present embodiment, the first arm 411b to the fourth arm 411e are arranged at positions where the corner portions of the first core portion 411 and the second block 412 that are both rectangular are connected to each other. Is not limited to the above-described configuration. For example, a winding arm may be arranged at a position connecting corners of other polygonal core portions such as a rhombus or a right trapezoid.

以上説明した本発明の第１〜第５の実施形態では、コアにおいて巻線が設けられているアームと、巻線が設けられていない（すなわち、上記巻線が設けられている全てのアームと磁束のループを共有する）アームとが、一体に形成されている。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではない。以下に説明する本発明の第６の実施形態のインダクタは、巻線が設けられているアームが、他のアームから分離しているものである。   In the first to fifth embodiments of the present invention described above, the arm provided with the winding in the core and the winding provided with no winding (that is, all the arms provided with the winding described above) Arms sharing a magnetic flux loop are formed integrally. However, the present invention is not limited to the above configuration. In an inductor according to a sixth embodiment of the present invention described below, an arm provided with a winding is separated from other arms.

図８は、本実施形態に係るインダクタの斜視図を示したものである。また、図９は、本実施形態のインダクタのコアの斜視図である。また、図１０は、本実施形態のインダクタの分解斜視図である。図８に示されるように、本実施形態のインダクタ５０１は、コア５１０と、第１巻線５２１及び第２巻線５２２とを有する。なお、図８〜図１０においては、第１巻線５２１及び第２巻線５２２は、破線で示される。   FIG. 8 is a perspective view of the inductor according to the present embodiment. FIG. 9 is a perspective view of the core of the inductor according to the present embodiment. FIG. 10 is an exploded perspective view of the inductor of this embodiment. As shown in FIG. 8, the inductor 501 of this embodiment includes a core 510, a first winding 521, and a second winding 522. 8 to 10, the first winding 521 and the second winding 522 are indicated by broken lines.

図９に示されるように、本実施形態のインダクタ５０１のコア５１０は、略六角形の板状の第１コア部５１１ａ及び第２コア部５１２ａを有する第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２を有する。また、コア５１０は、第１アーム５１３、第２アーム５１４、第３アーム５１５及び第４アーム５１６を有する。第１アーム５１３及び第４アーム５１６は、第１コア部５１１ａ及び第２コア部５１２ａの六角形の対角となる２つの角部同士を結ぶように配置されており、第１巻線５２１及び第２巻線５２２は第１アーム５１３及び第４アーム５１６の周りに配置されるようになっている。なお、図８及び図１０に示されるように、第１巻線５２１及び第２巻線５２２は、夫々ボビン５３１及び５３２を介して、第１アーム５１３及び第４アーム５１６の周りに取り付けられる。   As shown in FIG. 9, the core 510 of the inductor 501 of the present embodiment includes a first block 511 and a second block 512 each having a substantially hexagonal plate-like first core portion 511 a and second core portion 512 a. . The core 510 includes a first arm 513, a second arm 514, a third arm 515, and a fourth arm 516. The first arm 513 and the fourth arm 516 are arranged so as to connect two corners that are diagonally opposite to each other of the first core part 511a and the second core part 512a, and the first winding 521 and The second winding 522 is arranged around the first arm 513 and the fourth arm 516. 8 and 10, the first winding 521 and the second winding 522 are attached around the first arm 513 and the fourth arm 516 via bobbins 531 and 532, respectively.

第１アーム５１３及び第４アーム５１６は、共に第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２からは分離している円柱形状の部材である。また、図９及び図１０に示されるように、第１アーム５１３及び第４アーム５１６の両端には、樹脂製の円板であるギャップ材ＧＰが取り付けられており、第１アーム５１３及び第４アーム５１６が、第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２と直接接触しないようになっている。 The first arm 513 and the fourth arm 516 are both cylindrical members that are separated from the first block 511 and the second block 512. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, a gap material GP which is a resin disc is attached to both ends of the first arm 513 and the fourth arm 516, and the first arm 513 and the first arm 513 The four arms 516 are not in direct contact with the first block 511 and the second block 512.

一方、第２アーム５１４は、分割アーム部５１４ａ及び５１４ｂに二分されている。一方の分割アーム部５１４ａは、第１コア部５１１ａと一体に形成され、また、他方の分割アーム部５１４ｂは、第２コア部５１２ａと一体に形成されている。同様に、第３アーム５１５は、分割アーム部５１５ａ及び５１５ｂに二分されている(図１０)。一方の分割アーム部５１５ａは、第１コア部５１１ａと一体に形成され、また、他方の分割アーム部５１５ｂは、第２コア部５１２ａと一体に形成されている。このように、第１コア部５１１ａ、分割アーム部５１４ａ及び５１５ａによって、第１ブロック５１１が形成され、一方、第２コア部５１２ａ、分割アーム部５１４ｂ及び５１５ｂによって、第２ブロック５１２が形成されている。また、図８及び図９に示されるように、インダクタ５０１が組み立てられた時、第１ブロック５１１と第２ブロック５１２との間にボビン５３１及び５３２を収納し、分割アーム部５１４ａと５１４ｂはボビン５３１及び５３２の間の空間で互いに密着する。同様に、インダクタ５０１が組み立てられた時、分割アーム部５１５ａと５１５ｂはボビン５３１及び５３２の間の空間で互いに密着する（不図示）。   On the other hand, the second arm 514 is divided into two divided arm portions 514a and 514b. One split arm portion 514a is formed integrally with the first core portion 511a, and the other split arm portion 514b is formed integrally with the second core portion 512a. Similarly, the third arm 515 is divided into two divided arm portions 515a and 515b (FIG. 10). One split arm portion 515a is formed integrally with the first core portion 511a, and the other split arm portion 515b is formed integrally with the second core portion 512a. In this manner, the first block 511 is formed by the first core portion 511a and the split arm portions 514a and 515a, while the second block 512 is formed by the second core portion 512a and the split arm portions 514b and 515b. Yes. 8 and 9, when the inductor 501 is assembled, the bobbins 531 and 532 are accommodated between the first block 511 and the second block 512, and the divided arm portions 514a and 514b are the bobbin. The space between 531 and 532 is in close contact with each other. Similarly, when the inductor 501 is assembled, the split arm portions 515a and 515b are in close contact with each other in the space between the bobbins 531 and 532 (not shown).

このように、第１アーム５１３及び第４アーム５１６と第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２の間にはギャップ材ＧＰが設けられ、一方第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２を結ぶ第２アーム５１４及び第３アーム５１５にはギャップは形成されていない。このため、第１アーム５１３及び第４アーム５１６の磁気抵抗は、第２アーム５１４及び第３アーム５１５の磁気抵抗よりも大きなものとなる。特に、本実施形態においては、第１アーム５１３及び第４アーム５１６はダストコアであり、一方第１ブロック５１１及び第２ブロック５１２はフェライトコアで形成されている。このため、第１アーム５１３及び第４アーム５１６の磁気抵抗が第２アーム５１４及び第３アーム５１５の磁気抵抗よりも一層大きなものとなっている。この結果、第１アーム５１３及び第４アーム５１６での磁気の飽和が防止される。また、第１アーム５１３及び第４アーム５１６の磁気抵抗が大きいため、第１巻線５２１によって第１アーム５１３に発生した磁束が第４アーム５１６に向かうことも、第２巻線５２２によって第４アーム５１６に発生した磁束が第１アーム５１３に向かうことも無く、これらの磁束の殆どは第２アーム５１４及び第３アーム５１５に向かう。 Thus, the gap material GP is provided between the first arm 513 and the fourth arm 516 and the first block 511 and the second block 512, while the second arm connecting the first block 511 and the second block 512. No gap is formed between 514 and the third arm 515. For this reason, the magnetic resistance of the first arm 513 and the fourth arm 516 is larger than the magnetic resistance of the second arm 514 and the third arm 515. In particular, in the present embodiment, the first arm 513 and the fourth arm 516 are dust cores, while the first block 511 and the second block 512 are formed of ferrite cores. For this reason, the magnetic resistance of the first arm 513 and the fourth arm 516 is larger than the magnetic resistance of the second arm 514 and the third arm 515. As a result, magnetic saturation in the first arm 513 and the fourth arm 516 is prevented. In addition, since the magnetic resistance of the first arm 513 and the fourth arm 516 is large, the magnetic flux generated in the first arm 513 by the first winding 521 is also directed to the fourth arm 516 by the second winding 522. The magnetic flux generated in the arm 516 does not go to the first arm 513, and most of the magnetic flux goes to the second arm 514 and the third arm 515.

また、他の実施形態と同様、第１巻線５２１及び第２巻線５２２の両端子のうち、一方のコア部に近接している側の端子が第１巻線５２１と第２巻線５２２に共通のリード線に接続され、他方のコア部に近接する端子が別個のリード線に接続され、且つ第１巻線５２１が巻かれている方向と第２巻線５２２が巻かれている方向とを逆方向とする構成としてよい。このような構成においては、共通のリード線と別個のリード線との間に電流が流れることになり、第１巻線５２１による磁束と、第２巻線５２２による磁束とが第２アーム５１４及び第３アーム５１５内で打ち消し合うことになり、インダクタ５０１は、第２アーム５１４及び第３アーム５１５の断面積が小さいコンパクトなインダクタでありながら、２個のインダクタと同等の性能を有するものとなる。   Further, as in the other embodiments, of the terminals of the first winding 521 and the second winding 522, the terminal on the side close to one core portion is the first winding 521 and the second winding 522. Are connected to a common lead wire, a terminal adjacent to the other core portion is connected to a separate lead wire, and the direction in which the first winding 521 is wound and the direction in which the second winding 522 is wound It is good also as a structure which makes and reverse. In such a configuration, a current flows between the common lead wire and the separate lead wire, and the magnetic flux by the first winding 521 and the magnetic flux by the second winding 522 are the second arm 514 and The inductors 501 cancel each other in the third arm 515, and the inductor 501 has a performance equivalent to that of the two inductors although it is a compact inductor in which the cross-sectional areas of the second arm 514 and the third arm 515 are small. .

また、本実施形態に係るインダクタ５０１は、第２の実施形態（図４）と同様、図９に示されるように、第２アーム５１４及び第３アーム５１５の、巻線５２１及び巻線５２２に近接する面は、各巻線の外周面に沿った凹面となっている。この結果、十分な断面積の第２アーム５１４及び第３アーム５１５が得られると共に、第１巻線５２１と第２巻線５２２との間隔を短くとることが可能となり、第２の実施形態と同様、インダクタ５０１の幅方向（すなわち、第１巻線５２１及び第２巻線５２２の並び方向）寸法を抑えることができる。   In addition, the inductor 501 according to the present embodiment is connected to the windings 521 and 522 of the second arm 514 and the third arm 515 as shown in FIG. 9 as in the second embodiment (FIG. 4). The adjacent surface is a concave surface along the outer peripheral surface of each winding. As a result, the second arm 514 and the third arm 515 having a sufficient cross-sectional area can be obtained, and the distance between the first winding 521 and the second winding 522 can be shortened. Similarly, the dimension of the inductor 501 in the width direction (that is, the arrangement direction of the first winding 521 and the second winding 522) can be suppressed.

以上が、本発明の実施の形態である。なお、本発明は上記第１〜第６の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、第１〜第６の実施形態の構成を適宜組み合わせたインダクタも又、本発明に含まれる。例えば、第１〜第５の実施形態のインダクタにおいては、巻線が設けられるアームは、一方のコア部と一体となっており、且つ、他方のコア部との間にエアギャップＧＡが設けられた構成となっているが、この構成の代わりに、第６の実施形態のように、巻線が設けられるアームと双方のコア部との間に樹脂製のギャップ材ＧＰが設けられたインダクタも又、本発明に含まれる。或いは、第１〜第５の実施形態のインダクタにおいて、巻線が設けられていない共通アームが第１ブロックと第２ブロックの夫々に設けられた一対の分割アーム部を有し、分割アーム部同士が密着して共通アームを形成する構成としてもよい。 The above is the embodiment of the present invention. Note that the present invention is not limited to the configurations of the first to sixth embodiments described above, and inductors in which the configurations of the first to sixth embodiments are appropriately combined are also included in the present invention. For example, in the inductor of the first to fifth embodiments, arms winding is provided, which together with one core portion, and the air gap G A is provided between the other core portion However, instead of this configuration, a resin-made gap material GP is provided between the arm where the winding is provided and both core parts, as in the sixth embodiment. Inductors are also included in the present invention. Alternatively, in the inductors of the first to fifth embodiments, the common arm not provided with the winding has a pair of split arm portions provided in each of the first block and the second block, and the split arm portions are May be in close contact with each other to form a common arm.

同様に、第６の実施形態のインダクタ５０１において、第１〜第５の実施形態と同様、第１アーム５１３及び第４アーム５１６が第１ブロック５１１と一体となり且つ第２ブロック５１２との間にエアギャップＧＡを形成する構成も又、本発明に含まれる。また、第６の実施形態のインダクタ５０１において、第２アーム５１４及び第３アーム５１５の全体が第１ブロック５１１と一体に形成され、且つ、第２アーム５１４及び第３アーム５１５が第２コア５１２に密着する構成としてもよい。 Similarly, in the inductor 501 of the sixth embodiment, as in the first to fifth embodiments, the first arm 513 and the fourth arm 516 are integrated with the first block 511 and between the second block 512. A configuration for forming the air gap GA is also included in the present invention. Further, in the inductor 501 of the sixth embodiment, the entire second arm 514 and the third arm 515 are integrally formed with the first block 511, and the second arm 514 and the third arm 515 are the second core 512. It is good also as a structure closely_contact | adhered to.

また、図３に示される第１補助巻線２１’及び第２補助巻線２２’を第２〜第６の実施形態に適用することも可能である。すなわち、第２〜第６の実施形態において、巻線が設けられるアームのそれぞれに補助巻線を追加する構成も又、本発明に含まれる。例えば、第５の実施形態に適用する場合には、第１アーム４１１ｂ、第２アーム４１１ｃ、第３アーム４１１ｄ及び第４アーム４１１ｅのそれぞれに補助巻線を設ければよく、第６の実施形態に適用する場合には、ボビン５３１及び５３２のそれぞれに補助巻線を設けてもよく、また、補助巻線を巻き回したボビンをさらに追加して第１アーム５１３及び第４アーム５１６のそれぞれの周りに取り付ける構成としてもよい。   Also, the first auxiliary winding 21 'and the second auxiliary winding 22' shown in FIG. 3 can be applied to the second to sixth embodiments. That is, in the second to sixth embodiments, a configuration in which the auxiliary winding is added to each of the arms provided with the winding is also included in the present invention. For example, when applied to the fifth embodiment, auxiliary windings may be provided on each of the first arm 411b, the second arm 411c, the third arm 411d, and the fourth arm 411e. In this case, auxiliary bobbins may be provided on each of the bobbins 531 and 532, and a bobbin around which the auxiliary winding is wound is further added to each of the first arm 513 and the fourth arm 516. It is good also as a structure attached to circumference | surroundings.

Claims (17)

コア及び複数の巻線を有するインダクタであって、
前記コアは、前記複数の巻線の夫々が巻き回される複数の巻線用アームと、前記巻線用アームの夫々と磁束のループを形成する少なくとも１つの共通アームと、一対の基部とを有し、
前記巻線用アーム及び前記共通アームは、前記一対の基部の間に位置する
ことを特徴するインダクタ。 An inductor having a core and a plurality of windings,
The core includes a plurality of winding arms around which the plurality of windings are wound, at least one common arm that forms a magnetic flux loop with each of the winding arms, and a pair of base portions. Have
The inductor, wherein the winding arm and the common arm are located between the pair of base portions. 前記共通アームは、前記一対の基部の一方と一体に形成され、該基部の他方に密着していることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 1, wherein the common arm is formed integrally with one of the pair of bases and is in close contact with the other of the bases. 前記共通アームは、前記一対の基部の一方と一体に形成された第１の分割アーム部と、該基部の他方と一体に形成された第２の分割アーム部とを有し、
前記第１の分割アーム部と第２の分割アーム部とが互いに密着していることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。 The common arm has a first split arm portion formed integrally with one of the pair of base portions, and a second split arm portion formed integrally with the other of the base portions,
The inductor according to claim 1, wherein the first split arm portion and the second split arm portion are in close contact with each other. 前記巻線用アームの磁気抵抗は前記共通アームの磁気抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 1, wherein a magnetic resistance of the winding arm is larger than a magnetic resistance of the common arm. 前記巻線用アームは、前記一対の基部のいずれからも分離しており、前記巻線アームと該基部の間には板状のギャップ材が挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載のインダクタ。   The winding arm is separated from any of the pair of base portions, and a plate-shaped gap material is sandwiched between the winding arm and the base portion. The described inductor. 前記ギャップ材は樹脂材料から形成されていることを特徴とする請求項５に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 5, wherein the gap material is made of a resin material. 前記巻線用アームを形成する材料は、前記基部及び前記共通アームを形成する材料よりも磁気抵抗の大きい材料であることを特徴とする請求項４に記載のインダクタ。   5. The inductor according to claim 4, wherein a material forming the winding arm is a material having a larger magnetic resistance than a material forming the base and the common arm. 前記巻線用アームがダストコアであり、前記基部及び前記共通アームがフェライトコアであることを特徴とする請求項７に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 7, wherein the winding arm is a dust core, and the base and the common arm are ferrite cores. 前記巻線用アームは、前記一対の基部の一方と一体に形成されており、該基部の他方と該巻線アームの間にはエアギャップが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインダクタ。   The winding arm is formed integrally with one of the pair of bases, and an air gap is formed between the other of the bases and the winding arm. The described inductor. 前記巻線用アームの本数が２本であり、
前記巻線用アーム及び前記共通アームは、前記一対の基部の間で、前記２本の巻線アームの間に前記共通アームが位置するように、一列に並べて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。 The number of winding arms is two;
The winding arm and the common arm are arranged in a line between the pair of base portions so that the common arm is positioned between the two winding arms. The inductor according to claim 1. 前記共通アームの本数が２本であり、
前記巻線用アーム及び前記共通アームは、前記一対の基部の間で、前記２本の共通アームの間に前記複数の巻線用アームが位置するように、一列に並べて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。 The number of the common arms is two;
The winding arm and the common arm are arranged in a line between the pair of bases so that the plurality of winding arms are positioned between the two common arms. The inductor according to claim 1. 前記一対の基部が多角形形状であり、
前記巻線アームが前記基部の角部同士を結ぶ位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。 The pair of bases is polygonal;
The inductor according to claim 1, wherein the winding arm is provided at a position connecting corners of the base. 前記巻線アームが前記基部の全ての角部に１本ずつ設けられており、
前記共通アームは前記基部の中心部同士を結ぶ位置に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のインダクタ。 One winding arm is provided at every corner of the base,
The inductor according to claim 12, wherein the common arm is disposed at a position connecting the central portions of the base. 前記共通アームは、前記基部において前記巻線アームが設けられていない外縁部同士を結ぶ位置に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のインダクタ。   13. The inductor according to claim 12, wherein the common arm is provided at a position connecting outer edge portions where the winding arm is not provided in the base portion. 前記巻線アームは、前記基部において対角となる角部に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 12, wherein the winding arm is provided at a corner that is diagonal in the base. 複数組の補助巻線を更に有し、前記複数組の補助巻線の夫々が前記複数の巻線用アームに巻き回されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 1, further comprising a plurality of sets of auxiliary windings, wherein each of the plurality of sets of auxiliary windings is wound around the plurality of winding arms. 前記複数の巻線用アームの夫々で発生する前記共通アームでの磁束が、互いに打ち消しあうように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のインダクタ。


The inductor according to any one of claims 1 to 16, wherein magnetic fluxes in the common arm generated in each of the plurality of winding arms are set so as to cancel each other. .


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