JP6428742B2 - 変圧器およびそれを備えた電力変換器 - Google Patents
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Description
1.1 概略構成
図1は本発明の第1実施形態に係るトランス1の概観構成を示す断面図である。図2はトランス1における巻線部30の詳細を示す断面図である。
2)第2巻線32の層32a
3)第1巻線31の層31b
4)第2巻線32の層32b
5)第1巻線31の層31c
ただし、第1巻線31が3層、第2巻線32が2層の計5層に限るわけではない。なお、この場合は、ギャップ11に近い順で、第1巻線31については、層31aが本発明の「第1巻線第1層」に、層31bが「第1巻線第2層」にそれぞれ該当する。第2巻線32については、層32aが「第2巻線第1層」に該当する。また、第1巻線31および第2巻線32は、例えば、電力変換器の一次側/二次側もしくは二次側/一次側に対応する。
図3はトランス1における第1巻線31および第2巻線32の各層間の電気的接続を示す断面図である。図4は従来のトランス101における第1巻線31および第2巻線32の各層間の電気的接続を示す断面図である。
図5はトランス1におけるギャップ11からの漏れ磁束Φを例示する断面図である。図6は従来のトランス101における漏れ磁束Φの影響を例示する断面図である。図7はトランス1における漏れ磁束Φの影響を例示する断面図である。図8はトランス1と従来のトランス101との動作時の巻線の温度上昇を例示するグラフである。なお、図6および図7では、第2巻線32の図示を省略している。
図9は本発明の第2実施形態に係るトランス1Aにおける第1巻線31および第2巻線32の各層間の電気的接続を示す断面図である。なお、第1実施形態と同一の構成部材には同一の参照符号を付し、以下では主として相違点について説明する。
図10は本発明の第3実施形態に係るトランス1Bの概観構成と第1巻線31および第2巻線32の各層間の電気的接続を示す断面図である。なお、第1実施形態や第2実施形態と同一の構成部材には同一の参照符号を付し、以下では主として相違点について説明する。
図11は本発明の第4実施形態に係るトランス1Cの概観構成を示す断面図である。図12はトランス1Cにおける第1巻線31の各層間の電気的接続を示す断面図である。なお、図12では第2巻線32の図示を省略した。第1実施形態〜第3実施形態と同一の構成部材には同一の参照符号を付し、以下では主として相違点について説明する。
また、第2実施形態と同様に、例えば、第1巻線31について、各ギャップ11Cからの漏れ磁束Φの影響を受けやすいギャップ11Cに近い層(ここでは外側層)のみを他の層と直列に接続してもよい。なお、この場合は、ギャップ11Cに近い順で、層31cが「第1巻線第1層」に、層31bが「第1巻線第2層」にそれぞれ該当する。
上述したトランス1、トランス1A、トランス1B、またはトランス1Cのいずれかを絶縁型コンバータなどの電力変換器に適用してもよい。このような電力変換器は、広い入出力電圧範囲への対応が可能となる。
1A トランス
1B トランス
1C トランス
10 コア
10a 外脚(左脚)
10b 中脚
10c 外脚(右脚)
10C コア
11 ギャップ
11C ギャップ
20 ボビン
21 接続線保持部
30 巻線部
31 第1巻線
32 第2巻線
33a 接続線
33b 接続線
34a 接続線
41 絶縁テープ
42 バリアテープ
101 トランス(従来技術)
Claims (4)
- 磁気回路を形成するとともに、少なくとも一部に空隙が設けられたコアと、
前記コアに装着されたボビンと、
前記ボビンの前記空隙に最も近い側に巻かれた第1巻線第1層とこれより前記空隙から遠い側に巻かれた第1巻線第2層とを含む2層以上に分けて巻かれた第1巻線と、
前記第1巻線第1層と前記第1巻線第2層との間に巻かれた第2巻線第1層を含み、前記第1巻線とは絶縁されている第2巻線と
を備え、
前記第1巻線第1層と前記第1巻線第2層とが直列に接続されており、
前記第2巻線も2層以上に分けて巻かれ、
前記第1巻線の各層と前記第2巻線の各層とが前記ボビンに交互に積層され、
前記第1巻線では、第1巻線特定層およびこれより前記空隙に近い側の各層が直列に接続されるとともに、前記第1巻線特定層およびこれより前記空隙から遠い側の各層が並列に接続され、
前記第2巻線でも、第2巻線特定層およびこれより前記空隙に近い側の各層が直列に接続されるとともに、前記第2巻線特定層およびこれより前記空隙から遠い側の各層が並列に接続されており、ただし、前記第1巻線特定層が前記第1巻線の最外層であり、かつ、前記第2巻線特定層が前記第2巻線の最外層である場合を除くことを特徴とする変圧器。 - 請求項1に記載の変圧器において、
前記ボビンには、前記第1巻線または前記第2巻線の各層間の直列接続線を保持する接続線保持部が設けられていることを特徴とする変圧器。 - 請求項1または2に記載の変圧器において、
前記第1巻線の各層間の線の出入口と前記第2巻線の各層間の線の出入口とが離れて配置されていることを特徴とする変圧器。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の変圧器を備えた電力変換器。
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