JP6619926B2 - Combined reactor - Google Patents
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Description
本発明は、周囲に発生する漏れ磁束が小さな複合型リアクトルに関する。 The present invention relates to a composite reactor having a small leakage magnetic flux generated around the present invention.
特許文献1には、昇圧装置用複合型リアクトル及び昇圧装置が開示されている。この昇圧装置用複合型リアクトルは、コア(第1磁脚及び第2磁脚と、中央磁脚と、第1磁継部及び第2磁継部)と、第1巻線及び第2巻線とから構成される。第1巻線はコアの第1磁継部に巻回され、第2巻線はコアの第2磁継部に巻回されている。また、第1磁継部及び第2磁継部には空隙が配設されている。 Patent Document 1 discloses a composite reactor for a booster device and a booster device. The booster composite reactor includes a core (first magnetic leg and second magnetic leg, central magnetic leg, first magnetic joint part and second magnetic joint part), first winding and second winding. It consists of. The first winding is wound around the first magnetic connection portion of the core, and the second winding is wound around the second magnetic connection portion of the core. In addition, a gap is provided in the first magnetic connection portion and the second magnetic connection portion.
当該複合型リアクトルを昇圧装置に用いて駆動した場合、第1巻線及び第2巻線の周囲には、入力電流に比例した磁束が発生する。第1巻線の周囲に発生する磁束は第1磁脚内に形成される第1磁路以外に、第2磁脚内を通過する第1漏れ磁路へも流れようとする。しかし、第1磁路に、4つの空隙が配設されているのに対し、第1漏れ磁路には、8つの空隙が配設されて、第1磁路より磁気抵抗が非常に大きく、第1漏れ磁路の磁束は、第1磁路の磁束に較べ著しく少なくなる。第2巻線の発生する磁束においても、第2磁路に対して第2漏れ磁路の磁束を空隙により少なくしている。その結果、第1巻線と第2巻線との間の磁気的な相互影響を抑制して、それぞれ独立したリアクトルとして動作することができる。 When the composite reactor is driven using a booster, a magnetic flux proportional to the input current is generated around the first winding and the second winding. The magnetic flux generated around the first winding tends to flow not only to the first magnetic path formed in the first magnetic leg but also to the first leakage magnetic path passing through the second magnetic leg. However, while four gaps are arranged in the first magnetic path, eight gaps are arranged in the first leakage magnetic path, and the magnetic resistance is much larger than the first magnetic path, The magnetic flux in the first leakage magnetic path is significantly less than the magnetic flux in the first magnetic path. Also in the magnetic flux generated by the second winding, the magnetic flux of the second leakage magnetic path is reduced by the air gap with respect to the second magnetic path. As a result, the magnetic mutual influence between the first winding and the second winding can be suppressed, and each can operate as an independent reactor.
特許文献1の複合型リアクトルは、第1巻線と第2巻線との間の磁気的な相互影響を抑制して、それぞれ独立したリアクトルとして動作可能な構成であるが、リアクトルの周囲に発生する漏れ磁束を抑制するための対策については何ら講じられていない。このため、特許文献1の複合型リアクトルを昇圧装置に用いて駆動すると、当該複合型リアクトルの周囲に発生した漏れ磁束が、昇圧装置の構成要素の内、磁束の影響を受けやすい素子(例えば、電流センサやパルストランス方式の絶縁素子等)に望ましくない影響を与える可能性がある。 The composite reactor of Patent Document 1 is configured to be able to operate as an independent reactor while suppressing the magnetic mutual influence between the first winding and the second winding, but is generated around the reactor. No measures have been taken to suppress leakage magnetic flux. For this reason, when the composite reactor of Patent Document 1 is driven using a booster device, leakage magnetic flux generated around the composite reactor is an element that is susceptible to magnetic flux among the components of the booster device (for example, Current sensor, pulse transformer type insulation element, etc.).
本発明の目的は、周囲に発生する漏れ磁束を低減可能な複合型リアクトルを提供することである。 An object of the present invention is to provide a composite reactor capable of reducing leakage magnetic flux generated around.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
一端が共通の電源に接続される第1コイル(例えば、後述の実施形態でのコイル12)及び第2コイル(例えば、後述の実施形態でのコイル13)と、
前記第1コイル及び前記第2コイルが巻回された矩形ループ状の磁性コア(例えば、後述の実施形態での磁性コア11)と、を備えた、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトル(例えば、後述の実施形態での複合型リアクトル10)であって、
前記磁性コアは、前記第1コイルの巻線が巻回される略U字状の第1コア部(例えば、後述の実施形態での第1コア部11a)と、前記第2コイルの巻線が巻回される略U字状の第2コア部(例えば、後述の実施形態での第2コア部11b)とが、巻線中心軸方向から見て対向する端面が重なる位置に配置されており、
前記第1コイルは、前記第1コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第1巻線部(例えば、後述の実施形態での第1巻線部12a)及び第2巻線部(例えば、後述の実施形態での第2巻線部12b)を有し、
前記第2コイルは、前記第2コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第3巻線部(例えば、後述の実施形態での第3巻線部13a)及び第4巻線部(例えば、後述の実施形態での第4巻線部13b)を有し、
前記第1コア部の前記第1巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第3巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1コア部の前記第2巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第4巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1巻線部の一端及び前記第3巻線部の一端は、前記電源に接続され、
前記第1巻線部の他端及び前記第3巻線部の他端は、それぞれ前記第2巻線部の一端及び第4巻線部の一端に接続され、
前記第1コア部は、前記第1巻線部から突出する第1コア端部と、前記第2巻線部から突出する第2コア端部と、を有し、
前記第2コア部は、前記第3巻線部から突出する第3コア端部と、前記第4巻線部から突出する第4コア端部と、を有し、
前記第1巻線部は、巻線中心軸方向の一方向を見て時計回りと反時計回りの内の一方の巻回方向で巻回され、
前記第2巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の他方の巻回方向で巻回され、
前記第3巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の前記他方の巻回方向で巻回され、
前記第4巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の前記一方の巻回方向で巻回される。
請求項2に記載の発明は、
一端が共通の電源に接続される第1コイル(例えば、後述の実施形態でのコイル12)及び第2コイル(例えば、後述の実施形態でのコイル13)と、
前記第1コイル及び前記第2コイルが巻回された矩形ループ状の磁性コア(例えば、後述の実施形態での磁性コア11)と、を備えた、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトル(例えば、後述の実施形態での複合型リアクトル10)であって、
前記磁性コアは、
前記第1コイルの巻線が巻回される略U字状の第1コア部(例えば、後述の実施形態での第1コア部11a)と、
前記第2コイルの巻線が巻回される略U字状の第2コア部(例えば、後述の実施形態での第2コア部11b)とが、巻線中心軸方向から見て対向する端面が重なる位置に配置されており、
前記第1コイルは、前記第1コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第1巻線部(例えば、後述の実施形態での第1巻線部12a)及び第2巻線部(例えば、後述の実施形態での第2巻線部12b)を有し、
前記第1巻線部及び前記第2巻線部は、前記第1コイルの周囲に発生磁束が互いに打ち消し合う向きにそれぞれ配設され、
前記第2コイルは、前記第2コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第3巻線部(例えば、後述の実施形態での第3巻線部13a)及び第4巻線部(例えば、後述の実施形態での第4巻線部13b)を有し、
前記第3巻線部及び前記第4巻線部は、前記第2コイルの周囲に発生磁束が互いに打ち消し合う向きにそれぞれ配設され、
前記第1コア部の前記第1巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第3巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1コア部の前記第2巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第4巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1巻線部の一端及び前記第3巻線部の一端は、前記電源に接続され、
前記第1巻線部の他端及び前記第3巻線部の他端は、それぞれ前記第2巻線部の一端及び第4巻線部の一端に接続され、
前記第1コア部は、前記第1巻線部から突出する第1コア端部と、前記第2巻線部から突出する第2コア端部と、を有し、
前記第2コア部は、前記第3巻線部から突出する第3コア端部と、前記第4巻線部から突出する第4コア端部と、を有し、
前記第1巻線部及び前記第3巻線部は、
前記第1巻線部のの前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第1コア部に発生する磁束の向きと、
前記第3巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第2コア部に発生する磁束の向きと、が相反するように巻回され、
前記第2巻線部及び前記第4巻線部は、
前記第2巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第1コア部に発生する磁束の向きと、
前記第4巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第2コア部に発生する磁束の向きと、が相反するように巻回されている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記第1コイルと前記第2コイルとには、互いに位相のずれた電流が入力される。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A first coil (for example, a
A composite used for an interleaved DC / DC converter comprising a rectangular loop-shaped magnetic core (for example, a
The magnetic core includes a substantially U-shaped first core portion (for example, a
The first coil includes a first winding portion (for example, a first winding
The second coil includes a third winding portion (for example, a third winding
An end surface on the winding portion side where the first winding portion of the first core portion is wound and an end surface on the winding portion side where the third winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
An end surface on the winding portion side where the second winding portion of the first core portion is wound, and an end surface on the winding portion side where the fourth winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
One end of the first winding part and one end of the third winding part are connected to the power source,
The other end of the first winding part and the other end of the third winding part are connected to one end of the second winding part and one end of the fourth winding part, respectively.
The first core portion has a first core end portion protruding from the first winding portion, and a second core end portion protruding from the second winding portion,
The second core portion has a third core end portion protruding from the third winding portion, and a fourth core end portion protruding from the fourth winding portion,
The first winding portion is wound in one winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in one direction of the winding central axis direction,
The second winding portion is wound in the other winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in the one direction of the winding central axis direction,
The third winding portion is wound in the other winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in the one direction of the winding central axis direction,
The fourth winding portion is wound in one of the clockwise and counterclockwise winding directions as viewed in the one direction in the winding central axis direction.
The invention described in
A first coil (for example, a
A composite used for an interleaved DC / DC converter comprising a rectangular loop-shaped magnetic core (for example, a
The magnetic core is
A substantially U-shaped first core portion (for example, a
An end surface facing the substantially U-shaped second core portion (for example, the
The first coil includes a first winding portion (for example, a first winding
The first winding portion and the second winding portion are respectively arranged in directions in which generated magnetic fluxes cancel each other around the first coil,
The second coil includes a third winding portion (for example, a third winding
The third winding portion and the fourth winding portion are respectively arranged in directions in which generated magnetic fluxes cancel each other around the second coil,
An end surface on the winding portion side where the first winding portion of the first core portion is wound and an end surface on the winding portion side where the third winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
An end surface on the winding portion side where the second winding portion of the first core portion is wound, and an end surface on the winding portion side where the fourth winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
One end of the first winding part and one end of the third winding part are connected to the power source,
The other end of the first winding part and the other end of the third winding part are connected to one end of the second winding part and one end of the fourth winding part, respectively.
The first core portion has a first core end portion protruding from the first winding portion, and a second core end portion protruding from the second winding portion,
The second core portion has a third core end portion protruding from the third winding portion, and a fourth core end portion protruding from the fourth winding portion,
The first winding part and the third winding part are:
When a current flows from the one end of the first winding part to the other end, the direction of magnetic flux generated in the first core part,
When a current flows from the one end of the third winding portion to the other end, the direction of the magnetic flux generated in the second core portion is wound so as to be opposite to each other,
The second winding portion and the fourth winding portion are:
When a current flows from the one end of the second winding part to the other end, the direction of magnetic flux generated in the first core part,
When the current flows from the one end to the other end of the fourth winding portion , the winding is wound so that the direction of the magnetic flux generated in the second core portion is opposite.
The invention according to
The first coil and the second coil are supplied with currents that are out of phase with each other.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、
前記第1巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z11,Z41)と前記第3巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z13,Z43)とが共通し、かつ、前記第2巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z12,Z42)と前記第4巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z14,Z44)とが共通する。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 ,
The winding center axis of the first winding part (for example, winding center axes Z11 and Z41 in the embodiment described later) and the winding center axis of the third winding part (for example, winding in the embodiment described later) Line center axes Z13 and Z43) and the winding center axis of the second winding part (for example, winding center axes Z12 and Z42 in the embodiments described later) and the fourth winding part. The winding center axis (for example, winding center axes Z14 and Z44 in the embodiments described later) is common.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、
前記第1巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z11,Z41,Z51)と前記第2巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z12,Z42,Z52)とが互いに平行であり、前記第3巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z13,Z43,Z53)と前記第4巻線部の巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z14,Z44,Z54)とが互いに平行である。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 ,
The winding center axis (for example, winding center axes Z11, Z41, Z51 in the embodiments described later) and the winding center axis (for example, in embodiments described later) of the first winding section. Winding center axes Z12, Z42, Z52) are parallel to each other, and the winding center axes of the third winding portion (for example, winding center axes Z13, Z43, Z53 in the embodiments described later) and the above Winding central axes (for example, winding central axes Z14, Z44, Z54 in the embodiments described later) of the fourth winding part are parallel to each other.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、
前記第1巻線部、前記第2巻線部、前記第3巻線部及び前記第4巻線部の各巻線中心軸(例えば、後述の実施形態での巻線中心軸Z11〜Z14,Z21〜Z24)が同一平面上に含まれる。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5 ,
Winding center axes of the first winding part, the second winding part, the third winding part, and the fourth winding part (for example, winding center axes Z11 to Z14, Z21 in the embodiments described later) ~ Z24) are included on the same plane.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、
前記第1コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路長と、前記第2コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路長とは等しい。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6 ,
The magnetic path length of the magnetic flux generated by the first coil in the magnetic core is equal to the magnetic path length of the magnetic flux generated by the second coil in the magnetic core.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、
前記第1コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路及び前記第2コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路は、矩形ループ状の共通形状を有する。
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7 ,
The magnetic path of the magnetic flux generated by the first coil in the magnetic core and the magnetic path of the magnetic flux generated by the second coil in the magnetic core have a common shape of a rectangular loop.
請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明において、
前記第1コア部及び前記第2コア部はそれぞれ同形状に形成され、前記第1コア部と前記第2コア部とを組み合わせて前記磁性コアを構成する。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8 ,
The first core portion and the second core portion are formed in the same shape, and the magnetic core is configured by combining the first core portion and the second core portion.
請求項1の発明及び請求項2の発明によれば、第1コイルの分割巻きされた第1巻線部及び第2巻線部の周囲に発生する磁束が互いに打ち消し合うことで、第1コイルの周囲の漏れ磁束を低減できる。同様に、第2コイルの分割巻きされた第3巻線部及び第4巻線部の周囲に発生する磁束が互いに打ち消し合うことで、第2コイルの周囲の漏れ磁束を低減できる。さらに、第1コイルによる第1コア部における磁束の向きと、第2コイルによる第2コア部における磁束の向きが相反するため、磁性コアの磁気飽和が起こりにくくなり、本発明に係る複合型リアクトルは、磁気結合型リアクトルとして十分に機能する。
According to the invention of claim 1 and the invention of
請求項4の発明によれば、各コイルの周囲に発生する磁束の打ち消し合い効果をさらに高めることができ、漏れ磁束をより低減できる。 According to invention of Claim 4 , the cancellation effect of the magnetic flux which generate | occur | produces around each coil can further be heightened, and a leakage magnetic flux can be reduced more.
請求項5の発明によれば、各コイルの周囲に発生する磁束の打ち消し合い効果をさらに高めることができ、漏れ磁束をより低減できる。 According to the invention of claim 5, the effect of canceling out magnetic flux generated around each coil can be further enhanced, and the leakage magnetic flux can be further reduced.
請求項6の発明によれば、各巻線中心軸が同一平面上に含まれるため、各コイルの各巻線部の巻き数や磁性コアの寸法等の設計を容易に行うことができる。 According to the invention of claim 6 , since the winding central axes are included on the same plane, the number of turns of each winding portion of each coil, the size of the magnetic core, and the like can be easily designed.
請求項7の発明によれば、各コア部に形成される磁束が等しいため、漏れ磁束を低減できる。 According to invention of Claim 7 , since the magnetic flux formed in each core part is equal, a leakage magnetic flux can be reduced.
請求項8の発明によれば、各コア部に形成される磁路の形状が共通であるため、各コイルの周囲に発生する磁束が互いに均衡し、漏れ磁束を効率的に低減できる。 According to invention of Claim 8 , since the shape of the magnetic path formed in each core part is common, the magnetic flux which generate | occur | produces around each coil balances each other, and it can reduce a leakage magnetic flux efficiently.
請求項9の発明によれば、一体化されていない各コア部にコイルの巻線を巻回した後にこれら2つのコア部を組み合わせることで、容易に本発明に係る複合型リアクトルを製造することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the composite reactor according to the present invention can be easily manufactured by combining the two core portions after winding the coil winding around the core portions which are not integrated. Can do.
[図1]本発明に係る複合型リアクトルを適用可能な2相インターリーブ型のDC/DC
コンバータの一例を示す回路図である。
[図2]図1に示すDC/DCコンバータにおける各スイッチ部のスイッチング制御に応
じた電流変化の一例を示すグラフである。
[図3]第1実施形態の複合型リアクトルを模式的に示す図である。
[図4]第1実施形態の複合型リアクトルの各コイルの巻線部の分割巻き構成を説明する
分解斜視図である。
[図5]第1実施形態の複合型リアクトルにおいて、一方のコイルと第1コア部とから構
成されたリアクトルの周囲に発生する磁束の一部を示す図である。
[図6]第1実施形態の複合型リアクトルの周囲に発生する漏れ磁束の分布の一例を示す
図である。
[図7]従来の複合型リアクトルの一例を模式的に示す図である。
[図8]図7の複合型リアクトルの周囲に発生する漏れ磁束の分布を示す図である。
[図9]複合型リアクトルの参考例を模式的に示す図である。
[図10]複合型リアクトルの他の参考例を模式的に示す図である。
[図11]他の複合型リアクトルを模式的に示す図である。
[図12]他の複合型リアクトルを模式的に示す斜視図である。
[図13]他の複合型リアクトルを模式的に示す斜視図である。
[FIG. 1] Two-phase interleaved DC / DC to which a composite reactor according to the present invention can be applied.
It is a circuit diagram which shows an example of a converter.
2 is a graph showing an example of a current change according to switching control of each switch unit in the DC / DC converter shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a composite reactor according to the first embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a split winding configuration of a winding portion of each coil of the composite reactor according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a part of magnetic flux generated around a reactor constituted by one coil and a first core portion in the composite reactor of the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a distribution of leakage magnetic flux generated around the composite reactor of the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a conventional composite reactor.
8 is a diagram showing a distribution of leakage magnetic flux generated around the composite reactor of FIG.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a reference example of a composite reactor .
FIG. 10 is a diagram schematically showing another reference example of a composite reactor .
FIG. 11 is a diagram schematically showing another composite reactor.
FIG. 12 is a perspective view schematically showing another composite reactor.
FIG. 13 is a perspective view schematically showing another composite reactor.
以下、本発明に係る複合型リアクトルの実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the composite reactor according to the present invention will be described.
図1は、本発明に係る複合型リアクトルを適用可能な2相インターリーブ型のDC/DCコンバータの一例を示す回路図である。図1に示す2相インターリーブ型のDC/DCコンバータは、平滑コンデンサC1と、2つのコイル2,3を有する複合型リアクトル1と、スイッチ部SW1,SW2,SW3,SW4と、平滑コンデンサC2とを備える。当該DC/DCコンバータは、平滑コンデンサC1側の電圧V1を入力電圧とし、平滑コンデンサC2側の電圧V2を出力電圧として作動する場合、入力電圧V1を昇圧する。逆に、平滑コンデンサC2側の電圧V2を入力電圧とし、平滑コンデンサC1側の電圧V1を出力電圧として作動する場合、当該DC/DCコンバータは、入力電圧V2を降圧する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a two-phase interleaved DC / DC converter to which a composite reactor according to the present invention can be applied. The two-phase interleaved DC / DC converter shown in FIG. 1 includes a smoothing capacitor C1, a composite reactor 1 having two
複合型リアクトル1のコイル2にはスイッチ部SW1,SW2が接続され、複合型リアクトル1のコイル3にはスイッチ部SW3,SW4が接続されている。スイッチ部SW1,SW2,SW3,SW4は、それぞれIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のスイッチング素子と、このスイッチング素子に並列接続された還流ダイオードとを有する。
Switch portions SW1 and SW2 are connected to the
スイッチ部SW1〜SW4の各スイッチング素子は、図示しないスイッチング制御部からの信号によってオンオフ制御される。但し、スイッチング制御部は、スイッチ部SW1のスイッチング素子をオン制御する際には、スイッチ部SW2のスイッチング素子をオフ制御し、逆に、スイッチ部SW1のスイッチング素子をオフ制御する際には、スイッチ部SW2のスイッチング素子をオン制御する。同様に、スイッチング制御部は、スイッチ部SW3のスイッチング素子をオン制御する際には、スイッチ部SW4のスイッチング素子をオフ制御し、逆に、スイッチ部SW3のスイッチング素子をオフ制御する際には、スイッチ部SW4のスイッチング素子をオン制御する。 Each switching element of the switch units SW1 to SW4 is on / off controlled by a signal from a switching control unit (not shown). However, the switching control unit turns off the switching element of the switch unit SW2 when turning on the switching element of the switch unit SW1, and conversely, when switching off the switching element of the switch unit SW1, The switching element of the unit SW2 is turned on. Similarly, when the switching control unit switches on the switching element of the switch unit SW3, the switching control unit controls off of the switching unit of the switch unit SW4, and conversely, when switching off the switching element of the switch unit SW3, The switching element of the switch unit SW4 is turned on.
図2は、図1に示したDC/DCコンバータにおけるスイッチ部SW1〜SW4のスイッチング制御に応じた電流変化の一例を示すグラフである。図2には、スイッチ部SW1〜SW4のスイッチング制御に応じた、複合型リアクトル1のコイル2を流れる電流I1、複合型リアクトル1のコイル3を流れる電流I2、及び電流I1,I2の合成電流Icの各変化が示される。図2に示すように、スイッチ部SW2がオン制御、スイッチ部SW1がオフ制御されると、複合型リアクトル1のコイル2を流れる電流I1は増加し、スイッチ部SW2がオフ制御、スイッチ部SW1がオン制御されると電流I1は低下する。同様に、スイッチ部SW4がオン制御、スイッチ部SW3がオフ制御されると、複合型リアクトル1のコイル3を流れる電流I2は増加し、スイッチ部SW4がオフ制御、スイッチ部SW3がオン制御されると電流I2は低下する。なお、当該電流の増減は、図2に示したスイッチ部SW2,SW4の時比率(デューティ比)と、複合型リアクトル1のインダクタンス及び結合率とに応じて異なる。
FIG. 2 is a graph illustrating an example of a current change according to switching control of the switch units SW1 to SW4 in the DC / DC converter illustrated in FIG. FIG. 2 shows a current I1 flowing through the
図2に示すように、スイッチ部SW1,SW2のスイッチング制御の1周期(Ts)と、スイッチ部SW3,SW4のスイッチング制御の1周期(Ts)とは位相が半周期(Ts/2)ずれている。その結果、電流I1と電流I2の合成電流Icは半周期(Ts/2)毎に値が増加するため、2相インターリーブ型のDC/DCコンバータは、インダクタンス値が同様の単相の場合と比較して、リプルの小さい安定した電流を出力できる。 As shown in FIG. 2, one cycle (Ts) of switching control of the switch units SW1 and SW2 and one cycle (Ts) of switching control of the switch units SW3 and SW4 are shifted in phase by a half cycle (Ts / 2). Yes. As a result, since the combined current Ic of the currents I1 and I2 increases every half cycle (Ts / 2), the two-phase interleaved DC / DC converter is compared with the single-phase type having the same inductance value. Thus, a stable current with a small ripple can be output.
なお、図1に示したDC/DCコンバータでは、コイル2とコイル3は互いに磁気結合しており、巻数比が1:1であるので、コイル3にはコイル2と同じ電圧が誘起される。また、コイル2,3の巻線の巻回方向はドットによって示される。図1に示した構成では、コイル3の巻線の端子cは電源(Vin)の正極側であり、巻回方向が異なるコイル2の巻線の端子aも電源(Vin)の正極側である。このため、スイッチ部SW2がオン制御されてコイル2に電流I1が流れる状態の時、コイル3には電流I2がコアの磁化を相殺する方向に発生する。同様に、スイッチ部SW4がオン制御されてコイル3に電流I2が流れる状態の時、コイル2には電流I1がコアの磁化を相殺する方向に発生する。
In the DC / DC converter shown in FIG. 1 , the
以下、上記説明した2相インターリーブ型のDC/DCコンバータに適用可能な複合型リアクトル1の複数の実施形態について説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the composite reactor 1 applicable to the above-described two-phase interleaved DC / DC converter will be described.
(第1実施形態)
第1実施形態の複合型リアクトル10について、図3〜図6を参照して説明する。図3は、第1実施形態の複合型リアクトルを模式的に示す図である。図3に示すように、第1実施形態の複合型リアクトル10は、磁性コア11と、共通コアとしての磁性コア11に巻回される2つのコイル12,13とを備える。
(First embodiment)
The
磁性コア11は、平面視で略U字状に形成された、分割可能な同形状の第1コア部11a及び第2コア部11bを有する。なお、第1コア部11a及び第2コア部11bは、磁性材である珪素鋼板又はダストコア等を積層してそれぞれ構成される。第1コア部11aと第2コア部11bとは、各コア部の凹部がそれぞれ対向し、一方のコア部の2つの端面に他方のコア部の対向する2つの端面を重ねた状態で結合される。第1コア部11aと第2コア部11bとを結合した磁性コア11の平面視形状は、四隅の角を落とした矩形ループ状である。第1コア部11aにはコイル12の巻線が巻回され、第2コア部11bにはコイル13の巻線が巻回される。なお、磁性コア11の平面視形状は、四隅の角部を有する完全な矩形ループ状であっても良い。
The
コイル12は、第1巻線部12aと第2巻線部12bとに分割巻きされる。第1巻線部12a及び第2巻線部12bは、第1コア部11aの対向する2辺を構成する巻回部に、各巻回部の巻線中心軸Z11,Z12を中心に巻回される。図3に示す例では、第1巻線部12aの巻線は、第1コア部11aの一方の巻回部に、巻線中心軸Z11を中心に巻回される。また、第2巻線部12bの巻線は、第1コア部11aの他方の巻回部に、巻線中心軸Z12を中心に巻回される。なお、第1巻線部12a及び第2巻線部12bの各巻き数は同数である。
The
同様に、コイル13は、第3巻線部13aと第4巻線部13bとに分割巻きされる。第3巻線部13a及び第4巻線部13bは、第2コア部11bの対向する2辺を構成する巻回部に、各巻回部の巻線中心軸Z13,Z14を中心に巻回される。図3に示す例では、第3巻線部13aの巻線は、第2コア部11bの一方の巻回部に、巻線中心軸Z13を中心に巻回される。また、第4巻線部13bの巻線は、第2コア部11bの他方の巻回部に、巻線中心軸Z14を中心に巻回される。なお、第3巻線部13a及び第4巻線部13bの各巻き数は同数である。
Similarly, the
なお、本実施形態の磁性コア11によれば、第1コア部11aの一方の巻回部の巻線中心軸Z11と、第2コア部11bの一方の巻回部の巻線中心軸Z13は共通し、第1コア部11aの他方の巻回部の巻線中心軸Z12と、第2コア部11bの他方の巻回部の巻線中心軸Z14は共通する。また、巻線中心軸Z11と巻線中心軸Z12は平行であり、巻線中心軸Z13と巻線中心軸Z14は平行である。また、巻線中心軸Z11〜Z14は全て同一平面上に含まれる。
According to the
図4は、第1実施形態の複合型リアクトル10の各コイルの巻線部の分割巻き構成を説明する分解斜視図である。図4に示す端子aはコイル12の巻線の始点を示し、端子bはコイル12の巻線の終点を示す。端子aは、コイル12の第1巻線部12aの始点でもあり、端子bは、コイル12の第2巻線部12bの終点でもある。なお、端子a,bは、図1に示した端子a,bの関係と同様である。また、図4に示す端子cはコイル13の巻線の始点を示し、端子dはコイル13の巻線の終点を示す。端子cは、コイル13の第3巻線部13aの始点でもあり、端子dは、コイル13の第4巻線部13bの終点でもある。なお、端子c,dは、図1に示した端子c,dの関係と同様である。
FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a split winding configuration of the winding portion of each coil of the
コイル12の巻線は、第1コア部11aの一方の巻回部に、巻線中心軸Z11と平行な図4に示す矢印A方向に見て反時計回りに巻回されて、第1巻線部12aを構成した後、第1コア部11aの他方の巻回部側に案内され、当該他方の巻回部に、巻線中心軸Z12とも平行な矢印A方向に見て時計回りに巻回されて、第2巻線部12bを構成する。また、コイル13の巻線は、第2コア部11bの一方の巻回部に、巻線中心軸Z13と平行な矢印A方向に見て時計回りに巻回されて、第3巻線部13aを構成した後、第2コア部11bの他方の巻回部側に案内され、当該他方の巻回部に、巻線中心軸Z14とも平行な矢印A方向に見て反時計回りに巻回されて、第4巻線部13bを構成する。したがって、第1巻線部12aによる第1コア部11aにおける磁束の向きは、第3巻線部13aによる第2コア部11bにおける磁束の向きに相反する。同様に、第2巻線部12bによる第1コア部11aにおける磁束の向きは、第4巻線部13bによる第2コア部11bにおける磁束の向きに相反する。
The winding of the
また、第1コア部11aの形状と第2コア部11bの形状が等しく、各コア部には結合面を中心にコイル12,13が対称に配設されているため、コイル12により生じる磁束の第1コア部11aでの磁路MP2と、コイル13により生じる磁束の第2コア部11bでの磁路MP3とは共通の矩形形状を有し、2つの磁路MP2,MP3の磁路長は等しい。
Moreover, since the shape of the
図5は、第1実施形態の複合型リアクトル10において、コイル12と第1コア部11aとから構成されたリアクトルの周囲に発生する磁束の一部を示す図である。コイル12の第1巻線部12a及び第2巻線部12bは、第1コア部11aの巻線中心軸Z11,Z12に沿った各巻回部に、巻線中心軸Z11,Z12を中心に同巻き数で巻回されている。また、図4に示したように、第1巻線部12aの巻線中心軸Z11を中心とした巻き方向は、第2巻線部12bの巻線中心軸Z12を中心とした巻き方向と逆向きである。したがって、図5に示すように、第1巻線部12aの周囲に発生する磁束Φ1と、第2巻線部12bの周囲に発生する磁束Φ2とは、コイル12の周囲で互いに打ち消し合うよう作用する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a part of the magnetic flux generated around the reactor configured by the
同様に、コイル13の第3巻線部13a及び第4巻線部13bは、第2コア部11bの巻線中心軸Z13,Z14に沿った各巻回部に、巻線中心軸Z13,Z14を中心に同巻き数で巻回されている。また、図4に示したように、第3巻線部13aの巻線中心軸Z13を中心とした巻き方向は、第4巻線部13bの巻線中心軸Z14を中心とした巻き方向と逆向きである。したがって、第3巻線部13aの周囲に発生する磁束と、第4巻線部13bの周囲に発生する磁束とは、コイル13の周囲で互いに打ち消し合うよう作用する。
Similarly, the third winding
図6は、第1実施形態の複合型リアクトル10の周囲に発生する漏れ磁束の分布の一例を示す図である。上記説明したように、コイル12側では第1巻線部12aの周囲に発生する磁束と第2巻線部12bの周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合い、コイル13側では第3巻線部13aの周囲に発生する磁束と第4巻線部13bの周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合う。一方、本実施形態の複合型リアクトル10の周囲に発生する漏れ磁束の比較として、従来の複合型リアクトルの構成を図7に示し、当該複合型リアクトルの周囲に発生する漏れ磁束の分布の一例を図8に示す。図8に示すように、図7に示した複合型リアクトルの周囲の磁界には、一方のコイルからの漏れ磁束と、他方のコイルからの漏れ磁束とが含まれ、漏れ磁束は互いに打ち消し合っていない。このように、本実施形態では、本実施形態の複合型リアクトル10の周囲に発生する漏れ磁束は、各コイルの一方の巻線部による磁束が他方の巻線部による磁束を打ち消すことにより低減されている。なお、本実施形態で用いられる磁性コア11が従来のものと同様であっても、上記説明したように、各コイルの分割巻きされた各巻線部の巻き方向を上記構成とすることで、漏れ磁束の低減を実現できる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a distribution of leakage magnetic flux generated around the
また、本実施形態では、図3に示したように、第1巻線部12aによる第1コア部11aにおける磁束の向きは、第3巻線部13aによる第2コア部11bにおける磁束の向きに相反し、第2巻線部12bによる第1コア部11aにおける磁束の向きは、第4巻線部13bによる第2コア部11bにおける磁束の向きに相反している。このため、磁性コア11の磁気飽和が起こりにくくなり、本実施形態の複合型リアクトル10は、磁気結合型リアクトルとして十分に機能する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the direction of the magnetic flux in the
また、本実施形態では、磁性コア11を構成する第1コア部11a及び第2コア部11bは同形状であり、コイル12の第1巻線部12a及び第2巻線部12bの各中心軸である巻線中心軸Z11,Z12、及びコイル13の第3巻線部13a及び第4巻線部13bの各中心軸である巻線中心軸Z13,Z14は同一平面上に含まれる。また、巻線中心軸Z11と巻線中心軸Z13は共通し、巻線中心軸Z12と巻線中心軸Z14は共通する。また、巻線中心軸Z11と巻線中心軸Z12は平行であり、巻線中心軸Z13と巻線中心軸Z14は平行である。さらに、コイル12により生じる磁束の第1コア部11aでの磁路と、コイル13により生じる磁束の第2コア部11bでの磁路とは共通の形状を有し、これら2つの磁路の磁路長は等しい。したがって、各コイルの周囲に発生する磁束が互いに均衡し、本実施形態の複合型リアクトル10の周囲の漏れ磁束を効率的に低減できる。
Moreover, in this embodiment, the
さらに、磁性コア11は、同形状の第1コア部11a及び第2コア部11bから構成されるため、一体化されていない各コア部にコイルの巻線を巻回した後にこれら2つのコア部を結合することで、容易に本実施形態の複合型リアクトル10を製造することができる。
Furthermore, since the
(複合型リアクトルの参考例)
図9は、複合型リアクトルの参考例を模式的に示す図である。参考例の複合型リアクトル20が複合型リアクトル10と異なる点は、コアの形状である。このため、複合型リアクトル10と同一又は同等の構成要素には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
( Reference example of composite reactor )
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a reference example of the composite reactor. The difference between the composite reactor 20 of the reference example and the
参考例の複合型リアクトル20が備える磁性コア21は、平面視で略C字状に形成された、分割可能な同形状の第1コア部21a及び第2コア部21bを有する。なお、第1コア部21a及び第2コア部21bは、磁性材である珪素鋼板又はダストコア等を積層してそれぞれ構成される。第1コア部21aと第2コア部21bとは、各コア部の凹部がそれぞれ対向し、一方のコア部の2つの端面に他方のコア部の対向する2つの端面を重ねた状態で結合される。第1コア部21aと第2コア部21bとを結合した磁性コア21の平面視形状は円環状である。なお、図10に示すように、第1コア部21aと第2コア部21bとを結合した平面視形状が楕円に近い環状の磁性コアであっても良い。
The
また、第1コア部21aの形状と第2コア部21bの形状が等しく、各コア部には結合面を中心にコイル12,13が対称に配設されているため、コイル12により生じる磁束の第1コア部21aでの磁路と、コイル13により生じる磁束の第2コア部21bでの磁路とは共通の環状形状を有し、2つの磁路の磁路長は等しい。
Moreover, since the shape of the
本参考例の複合リアクトル20でも、複合リアクトル10と同様に、第1コア部21aにはコイル12の巻線が分割巻きで巻回され、第2コア部21bにはコイル13の巻線が分割巻きで巻回される。コイル12の第1巻線部12a及び第2巻線部12bは、図9に示す第1コア部21aの巻線中心軸Z21,Z22に沿った各巻回部に、巻線中心軸Z21,Z22を中心に同巻き数で巻回されている。第1巻線部12aの巻線中心軸Z21を中心とした巻き方向は、第2巻線部12bの巻線中心軸Z22を中心とした巻き方向と逆向きである。したがって、第1巻線部12aの周囲に発生する磁束と、第2巻線部12bの周囲に発生する磁束とは、コイル12の周囲で互いに打ち消し合うよう作用する。
In the composite reactor 20 of the present reference example, similarly to the
同様に、コイル13の第3巻線部13a及び第4巻線部13bは、図9に示す第2コア部21bの巻線中心軸Z23,Z24に沿った各巻回部に、巻線中心軸Z23,Z24を中心に同巻き数で巻回されている。また、第3巻線部13aの巻線中心軸Z23を中心とした巻き方向は、第4巻線部13bの巻線中心軸Z24を中心とした巻き方向と逆向きである。したがって、第3巻線部13aの周囲に発生する磁束と、第4巻線部13bの周囲に発生する磁束とは、コイル13の周囲で互いに打ち消し合うよう作用する。
Similarly, the third winding
したがって、コイル12側では第1巻線部12aの周囲に発生する磁束と第2巻線部12bの周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合い、コイル13側では第3巻線部13aの周囲に発生する磁束と第4巻線部13bの周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合うため、本参考例の複合型リアクトル20の周囲に発生する漏れ磁束は小さい。
Therefore, the magnetic flux generated around the first winding
また、本参考例の複合型リアクトル20では、図9に示したように、コイル12の第1巻線部12aによる第1コア部21aにおける磁束の向きは、コイル13の第3巻線部13aによる第2コア部21bにおける磁束の向きに略相反する。同様に、コイル12の第2巻線部12bによる第1コア部21aにおける磁束の向きは、コイル13の第4巻線部13bによる第2コア部21bにおける磁束の向きに略相反する。このため、磁性コア21の磁気飽和が起こりにくくなり、本参考例の複合型リアクトル20は、磁気結合型リアクトルとして十分に機能することができる。
Further, in the composite reactor 20 of this reference example , as shown in FIG. 9, the direction of the magnetic flux in the
また、本参考例の複合型リアクトル20では、図9に示すように、磁性コア21を構成する第1コア部21a及び第2コア部21bは同形状であり、第1コア部21aの各巻回部の巻線中心軸Z21,Z22及び第2コア部21bの各巻回部の巻線中心軸Z23,Z24は全て同一平面上に含まれる。さらに、コイル12により生じる磁束の第1コア部21aでの磁路と、コイル13により生じる磁束の第2コア部21bでの磁路とは共通の形状を有し、これら2つの磁路の磁路長は等しい。したがって、各コイルの周囲に発生する磁束が互いに均衡し、本参考例の複合型リアクトル20の周囲の漏れ磁束を効率的に低減できる。
Moreover, in the composite reactor 20 of this reference example , as shown in FIG. 9, the
さらに、磁性コア21は、同形状の第1コア部21a及び第2コア部21bから構成されるため、一体化されていない各コア部にコイルの巻線を巻回した後にこれら2つのコア部を結合することで、容易に本参考例の複合型リアクトル20を製造することができる。
Further, since the
上記説明した複合型リアクトル10、20では、磁性コア11,21を構成する2つのコア部がそれぞれ同じ形状であるが、図11に示すように、端面の面積及び形状が異なる2つのコア部31a,31bを結合して矩形ループ状又は環状の磁性コア31を構成しても良い。この場合、一方のコア部の2つの端面に他方のコア部の対向する2つの端面を重ねた状態で、各端面が完全には重ならず、端面の一部が重なっていれば良い。当該構成であっても、各コイル12,13において、一方の巻線部の周囲に発生する磁束と、他方の巻線部の周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合うよう作用し、磁気結合型リアクトルとして十分に機能する。
In the
また、図12に示すように、各コア部41a,41bの一方の巻回部と他方の巻回部との間に段差が設けられた構成であっても良い。この場合、第1コア部41aの一方の巻線部の巻線中心軸Z41及び第2コア部41bの一方の巻線部の巻線中心軸Z43を含む平面と、第1コア部41aの他方の巻線部の巻線中心軸Z42及び第2コア部41bの他方の巻線部の巻線中心軸Z44を含む平面とは異なる平面である。当該構成であっても、各コイル12,13において、一方の巻線部の周囲に発生する磁束と、他方の巻線部の周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合うよう作用、磁気結合型リアクトルとして十分に機能する。
Moreover, as shown in FIG. 12, the structure by which the level | step difference was provided between one winding part of each
また、図13に示すように、磁性コア51を構成する第1コア部51a及び第2コア部51bは同じ形状であるが、第1コア部51aに対して第2コア部51bをずらして、第1コア部51aの巻線中心軸Z51,Z52と第2コア部51bの巻線中心軸Z53,Z54とが互いにずれた状態で第1コア部51aと第2コア部51bとを結合しても良い。この場合、第1コア部51aの一方の巻線部の巻線中心軸Z51及び他方の巻線部の巻線中心軸Z52を含む平面と、第2コア部51bの一方の巻線部の巻線中心軸Z53及び他方の巻線部の巻線中心軸Z54を含む平面とは異なる平面である。当該構成であっても、各コイル12,13において、一方の巻線部の周囲に発生する磁束と、他方の巻線部の周囲に発生する磁束とが互いに打ち消し合うよう作用、磁気結合型リアクトルとして十分に機能する。
Further, as shown in FIG. 13, the
さらに、上記説明した磁性コアを構成する一方のコア部と他方のコア部との間にはエアギャップが設けられても良い。エアギャップを設けた構成であれば、エアギャップがない構成と比較して、コイル12の第1巻線部12aとコイル13の第3巻線部13aの間隔及びコイル12の第2巻線部12bとコイル13の第4巻線部13bの間隔を狭くできる。また、磁性コアの各コア部の巻線中心軸に垂直な断面形状は矩形であっても円形であっても良い。
Furthermore, an air gap may be provided between one core part and the other core part constituting the magnetic core described above. If it is the structure which provided the air gap, compared with the structure without an air gap, the space | interval of the
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明に係る複合型リアクトルは、図1に示した昇降圧を行うDC/DCコンバータ以外に、昇圧のみを行うDC/DCコンバータ又は降圧のみを行うDC/DCコンバータにも適用可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, the composite reactor according to the present invention is applicable to a DC / DC converter that performs only step-up or a DC / DC converter that performs only step-down, in addition to the DC / DC converter that performs step-up / step-down shown in FIG. .
10,20 複合型リアクトル
11,21,31,41,51 磁性コア
11a,21a,31a,41a,51a 第1コア部
11b,21b,31b,41b,51b 第2コア部
12 コイル
12a 第1巻線部
12b 第2巻線部
13 コイル
13a 第3巻線部
13b 第4巻線部
MP2,MP3 磁路
Z11〜Z14,Z21〜Z24,Z41〜Z44,Z51〜Z54 巻線中心軸
10, 20
Claims (9)
前記第1コイル及び前記第2コイルが巻回された矩形ループ状の磁性コアと、を備えた、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトルであって、
前記磁性コアは、前記第1コイルの巻線が巻回される略U字状の第1コア部と、前記第2コイルの巻線が巻回される略U字状の第2コア部とが、巻線中心軸方向から見て対向する端面が重なる位置に配置されており、
前記第1コイルは、前記第1コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第1巻線部及び第2巻線部を有し、
前記第2コイルは、前記第2コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第3巻線部及び第4巻線部を有し、
前記第1コア部の前記第1巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第3巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1コア部の前記第2巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第4巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1巻線部の一端及び前記第3巻線部の一端は、前記電源に接続され、
前記第1巻線部の他端及び前記第3巻線部の他端は、それぞれ前記第2巻線部の一端及び第4巻線部の一端に接続され、
前記第1コア部は、前記第1巻線部から突出する第1コア端部と、前記第2巻線部から突出する第2コア端部と、を有し、
前記第2コア部は、前記第3巻線部から突出する第3コア端部と、前記第4巻線部から突出する第4コア端部と、を有し、
前記第1巻線部は、巻線中心軸方向の一方向を見て時計回りと反時計回りの内の一方の巻回方向で巻回され、
前記第2巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の他方の巻回方向で巻回され、
前記第3巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の前記他方の巻回方向で巻回され、
前記第4巻線部は、巻線中心軸方向の前記一方向を見て時計回りと反時計回りの内の前記一方の巻回方向で巻回された、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトル。 A first coil and a second coil, one end of which is connected to a common power source ;
A composite reactor used in an interleaved DC / DC converter , comprising a rectangular loop-shaped magnetic core around which the first coil and the second coil are wound ,
The magnetic core includes a substantially U-shaped first core portion around which the winding of the first coil is wound, and a substantially U-shaped second core portion around which the winding of the second coil is wound. However, it is arranged at the position where the opposite end faces when viewed from the winding central axis direction overlap,
The first coil has a first winding portion and a second winding portion that are separately wound around winding portions that constitute two opposing sides of the first core portion ,
The second coil has a third winding portion and a fourth winding portion that are separately wound around winding portions that constitute two opposing sides of the second core portion ,
An end surface on the winding portion side where the first winding portion of the first core portion is wound and an end surface on the winding portion side where the third winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
An end surface on the winding portion side where the second winding portion of the first core portion is wound, and an end surface on the winding portion side where the fourth winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
One end of the first winding part and one end of the third winding part are connected to the power source,
The other end of the first winding part and the other end of the third winding part are connected to one end of the second winding part and one end of the fourth winding part, respectively.
The first core portion has a first core end portion protruding from the first winding portion, and a second core end portion protruding from the second winding portion,
The second core portion has a third core end portion protruding from the third winding portion, and a fourth core end portion protruding from the fourth winding portion,
The first winding portion is wound in one winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in one direction of the winding central axis direction,
The second winding portion is wound in the other winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in the one direction of the winding central axis direction,
The third winding portion is wound in the other winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in the one direction of the winding central axis direction,
The fourth winding portion is used for an interleaved DC / DC converter wound in the one winding direction of clockwise and counterclockwise when viewed in the one direction of the winding central axis. Combined type reactor.
前記第1コイル及び前記第2コイルが巻回された矩形ループ状の磁性コアと、を備えた、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトルであって、
前記磁性コアは、前記第1コイルの巻線が巻回される略U字状の第1コア部と、前記第2コイルの巻線が巻回される略U字状の第2コア部とが、巻線中心軸方向から見て対向する端面が重なる位置に配置されており、
前記第1コイルは、前記第1コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第1巻線部及び第2巻線部を有し、
前記第1巻線部及び前記第2巻線部は、前記第1コイルの周囲に発生する磁束が互いに打ち消し合う向きにそれぞれ配設され、
前記第2コイルは、前記第2コア部の対向する2辺を構成する巻回部に分割巻きされた第3巻線部及び第4巻線部を有し、
前記第3巻線部及び前記第4巻線部は、前記第2コイルの周囲に発生する磁束が互いに打ち消し合う向きにそれぞれ配設され、
前記第1コア部の前記第1巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第3巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1コア部の前記第2巻線部が巻回された巻回部側の端面と、前記第2コア部の前記第4巻線部が巻回された巻回部側の端面とが重なる位置に配置され、
前記第1巻線部の一端及び前記第3巻線部の一端は、前記電源に接続され、
前記第1巻線部の他端及び前記第3巻線部の他端は、それぞれ前記第2巻線部の一端及び第4巻線部の一端に接続され、
前記第1コア部は、前記第1巻線部から突出する第1コア端部と、前記第2巻線部から突出する第2コア端部と、を有し、
前記第2コア部は、前記第3巻線部から突出する第3コア端部と、前記第4巻線部から突出する第4コア端部と、を有し、
前記第1巻線部及び前記第3巻線部は、
前記第1巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第1コア部に発生する磁束の向きと、
前記第3巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第2コア部に発生する磁束の向きと、が相反するように巻回され、
前記第2巻線部及び前記第4巻線部は、
前記第2巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第1コア部に発生する磁束の向きと、
前記第4巻線部の前記一端から前記他端へ電流が流れた際に、前記第2コア部に発生する磁束の向きと、が相反するように巻回された、インターリーブ型のDC/DCコンバータに用いられる複合型リアクトル。 A first coil and a second coil, one end of which is connected to a common power source ;
A composite reactor used in an interleaved DC / DC converter , comprising a rectangular loop-shaped magnetic core around which the first coil and the second coil are wound ,
The magnetic core includes a substantially U-shaped first core portion around which the winding of the first coil is wound, and a substantially U-shaped second core portion around which the winding of the second coil is wound. However, it is arranged at the position where the opposite end faces when viewed from the winding central axis direction overlap,
The first coil has a first winding portion and a second winding portion that are separately wound around winding portions that constitute two opposing sides of the first core portion ,
The first winding part and the second winding part are respectively arranged in directions in which magnetic fluxes generated around the first coil cancel each other,
The second coil has a third winding portion and a fourth winding portion that are separately wound around winding portions that constitute two opposing sides of the second core portion ,
The third winding part and the fourth winding part are respectively arranged in directions in which magnetic fluxes generated around the second coil cancel each other.
An end surface on the winding portion side where the first winding portion of the first core portion is wound and an end surface on the winding portion side where the third winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
An end surface on the winding portion side where the second winding portion of the first core portion is wound, and an end surface on the winding portion side where the fourth winding portion of the second core portion is wound. Placed in overlapping positions,
One end of the first winding part and one end of the third winding part are connected to the power source,
The other end of the first winding part and the other end of the third winding part are connected to one end of the second winding part and one end of the fourth winding part, respectively.
The first core portion has a first core end portion protruding from the first winding portion, and a second core end portion protruding from the second winding portion,
The second core portion has a third core end portion protruding from the third winding portion, and a fourth core end portion protruding from the fourth winding portion,
The first winding part and the third winding part are:
When a current flows from the one end of the first winding part to the other end, the direction of the magnetic flux generated in the first core part,
When a current flows from the one end of the third winding portion to the other end, the direction of the magnetic flux generated in the second core portion is wound so as to be opposite to each other,
The second winding portion and the fourth winding portion are:
When a current flows from the one end of the second winding part to the other end, the direction of magnetic flux generated in the first core part,
Interleaved DC / DC wound in such a way that the direction of the magnetic flux generated in the second core portion is opposite when the current flows from the one end to the other end of the fourth winding portion. A compound reactor used in converters .
前記第1コイルと前記第2コイルとには、互いに位相のずれた電流が入力される、複合型リアクトル。 The composite reactor according to claim 1 or 2,
A composite reactor in which currents that are out of phase with each other are input to the first coil and the second coil.
前記第1巻線部の巻線中心軸と前記第3巻線部の巻線中心軸とが共通し、かつ、前記第2巻線部の巻線中心軸と前記第4巻線部の巻線中心軸とが共通する、複合型リアクトル。 The composite reactor according to any one of claims 1 to 3,
The winding central axis of the first winding part and the winding central axis of the third winding part are common, and the winding central axis of the second winding part and the winding of the fourth winding part A compound reactor with a common line center axis.
前記第1巻線部の巻線中心軸と前記第2巻線部の巻線中心軸とが互いに平行であり、
前記第3巻線部の巻線中心軸と前記第4巻線部の巻線中心軸とが互いに平行である、複合型リアクトル。 The composite reactor according to any one of claims 1 to 4 ,
The winding central axis of the first winding portion and the winding central axis of the second winding portion are parallel to each other;
A composite reactor in which a winding central axis of the third winding portion and a winding central axis of the fourth winding portion are parallel to each other.
前記第1巻線部、前記第2巻線部、前記第3巻線部及び前記第4巻線部の各巻線中心軸が同一平面上に含まれる、複合型リアクトル。 A composite reactor according to any one of claims 1 to 5 ,
A composite reactor in which the winding central axes of the first winding portion, the second winding portion, the third winding portion, and the fourth winding portion are included on the same plane.
前記第1コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路長と、前記第2コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路長とは等しい、複合型リアクトル。 The composite reactor according to any one of claims 1 to 6 ,
A composite reactor in which a magnetic path length of the magnetic flux generated by the first coil in the magnetic core is equal to a magnetic path length of the magnetic flux generated by the second coil in the magnetic core.
前記第1コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路及び前記第2コイルにより生じる磁束の前記磁性コアでの磁路は、矩形ループ状の共通形状を有する、複合型リアクトル。 The composite reactor according to claim 7 ,
The magnetic path in the magnetic core of the magnetic flux generated by the first coil and the magnetic path in the magnetic core of the magnetic flux generated by the second coil have a common shape of a rectangular loop .
前記第1コア部及び前記第2コア部はそれぞれ同形状に形成され、前記第1コア部と前記第2コア部とを組み合わせて前記磁性コアを構成する、複合型リアクトル。 The composite reactor according to any one of claims 1 to 8 ,
The first core portion and the second core portion are formed in the same shape, and the magnetic core is configured by combining the first core portion and the second core portion.
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