JP6734328B2 - リアクトル - Google Patents

Description

本発明はリアクトルに関し、磁束制御によりインダクタンスを可変とする磁束制御型リアクトルに関する。

高周波発生装置から負荷へ高周波電力を供給する際に、高周波発生装置のインピーダンスと負荷のインピーダンスを整合するためにインピーダンス整合装置が設けられている。従来、可変容量素子と可変インダクタンス素子とから構成されるインピーダンス整合装置が知られている。インピーダンス整合は、可変容量素子の容量値および可変インダクタンス素子のインダクタンス値を変化させている。

高い電力を扱うインピーダンス整合装置では、可変容量素子として可変コンデンサを用い、可変インダクタンス素子としてコイルを用い、可変コンデンサの容量値をモータ駆動で変化させ、コイルのインダクタンス値をコイルと摺動接触する接点をモータ駆動で変化させている。このような機械的にインピーダンスを変化させるインピーダンス整合装置では、容量値やインダクタンス値の変化速度はモータの動作速度に依存するため、インピーダンス整合に要する時間が制限されるという問題があった。

上記のインピーダンスを機械的に変化させる機構が有する問題に対して、磁束制御型リアクトルを用いてインピーダンス値を変えるインピーダンス整合装置が提案されている。磁束制御型リアクトルは、コアに主巻き線と制御巻き線を巻回し、制御巻き線に流れる直流電流により発生する直流磁束をバイアス磁束とし、制御巻き線に流れる直流電流の大きさによって主巻き線のインダクタンス値を変える。

図１１（ａ）は従来の磁束制御型の可変リアクトルの一構成例を示している。可変リアクトル１００は、２つのコア１０１ａ，１０１ｂに主巻き線１０２ａ，１０２ｂを巻回して高周波電流を流し、２つのコア１０１ａ，１０１ｂが貫通するように制御巻き線１０３を巻回して直流電流を流す。主巻き線１０２ａ，１０２ｂに高周波電流を流し、コア１０１ａ，１０１ｂが隣り合うコア部分に磁束方向が逆方向の磁束を発生させることにより、この部分の磁束を互い相殺させる。制御巻き線１０３に直流電流を流すことで、高周波電流による交流磁束が相殺されたコア部分に直流磁束が形成される。この直流磁束により、主巻き線１０２ａ，１０２ｂのインダクタンス値を変えることでインピーダンスを変化させる（特許文献１）。

また、インダクタンスに高周波電力を供給する高周波トランス等の装置において、巻き線トランスに代えてプレーナトランスが提案されている。図１１（ｂ）はプレーナトランス１１０の一構成例を示している。プレーナトランス１１０は、例えば、ＥコアやＵコアの突起部分を互いに対向して配置させた平面状のプレーナ型コア１１１、１１２を備える。図１１（ｃ）のプレーナ型ＥＥコア１１１は、Ｅ型コア１１１ａとＥ型コア１１１ｂとにより構成され、図１１（ｄ）のプレーナ型ＵＵコア１１２は、Ｕ型コア１１２ａ〜Ｕ型コア１１２ｄにより構成される。プレーナ型コアは、層状に配置されたコアの平面部分を両側から冷却フィンあるいは冷却プレートで挟む構成とし、これによって高周波により発生する熱の冷却効率を高めている。また、プレーナトランスでは、コイルパターンを設けたプリント基板により１次巻き線および２次巻き線を形成して多層化している（特許文献２）。

米国特許６，２１１，７４９ 特開２０１６−１５４５３

インピーダンス整合装置等に用いる可変リアクトルにおいて、プレーナ型コアを用いた構成では主巻き線を形成するプリント基板等の配線基板がコアの側部から外側にはみ出るため、以下のような問題がある。
（ｉ）配線基板の一部がコアの外側にはみ出るため、リアクトルの実装面積が大きくなる。
（ii）コアの外側部にはみ出た配線基板に形成されたコイルから漏れ磁束が発生する。

（ｉ）リアクトルの実装面積の問題
図１２は、プレーナ型コア１２１と配線基板（１２４，１２５）とを組み合わせた可変リアクトル１２０の構成例であり、図１２（ａ）は概略構成を示し、図１２（ｂ）は主巻き線１２２が形成された主巻き線基板１２４を示し、図１２（ｃ）は制御巻き線１２３が形成された制御巻き線基板１２５を示している。

プレーナ型コア１２１は、中央に配置された中央脚１２１ａと両側部に配置された側部脚１２１ｂ，１２１ｃの各脚部を備える。中央脚１２１ａ、側部脚１２１ｂ，１２１ｃ、及び平坦部は、主巻き線基板１２４および制御巻き線基板１２５を設けるための開口部を構成する。主巻き線基板１２４は、中央脚１２１ａを通す開口部１２６ａと、側部脚１２１ｂおよび１２１ｃを通す開口部１２６ｂ及び１２６ｃを備える。また、制御巻き線基板１２５は、中央脚１２１ａを通す開口部１２７を備える。

プレーナ型コア１２１の横方向の長さＷAに対して、主巻き線基板１２４は側部から外側にそれぞれ長さＷB，ＷCだけはみ出るため、リアクトルの実装面積はプレーナ型コア１２１の面積より外側にはみ出した分（長さＷB，ＷC）だけ大きくなる。

（ii）漏れ磁束の問題
プレーナ型コア１２１の外側部にはみ出した配線基板上には、主巻き線の一部が形成されている。そのため、主巻き線に高周波電流が流れることで発生する磁束の内、コアの外側の巻き線で発生する磁束がリアクトルの外部に漏れるという漏れ磁束の問題がある。

本発明は前記した従来の問題点を解決し、主巻き線を形成した配線基板および制御巻き線を形成した配線基板をプレーナ型コアに層状に組み込んでなるリアクトルにおいて、実装面積を低減することを目的とする。また、主巻き線により発生する磁束がリアクトルの外に漏れる漏れ磁束を抑制することを目的とする。

本発明のリアクトルは、主巻き線を形成した主巻き線基板、制御巻き線を形成した制御巻き線基板、およびプレーナ型コアを備える。

本発明のリアクトルのプレーナ型コアは、フェライト等の磁性材料で形成された概略平板状の部材である。平板状部材は中央で分割された２つのコア部材から構成され、各コア部材の一方の面は平面形状であり、他方の面には平面形状に対してほぼ直角の方向に突出した突起部分を有する。２つのコア部材の互いの突起部分を対向配置して層状のコアが形成される。本発明のリアクトルのプレーナ型コアは、Ｅ型コアまたはＵ型コアの突起部分を互いに対向して配置させる構成とすることができる。プレーナ型コアは両側の平面部分を冷却フィンで挟むことにより、冷却効果を高めることができる。突起部分間の凹部はコア内に貫通孔を形成する。貫通孔には、主巻き線基板および制御巻き線基板の配線基板が配置される。

本発明のリアクトルは以下の構成を備える。
（ａ）主巻き線基板と制御巻き線基板はプレーナ型コア内に層状に組み込まれる。
（ｂ）プレーナ型コアは、中央脚と、中央脚の両側に配置された一対の内脚と、内脚の外側に配置された一対の外脚の各脚部を有する。
（ｃ）主巻き線を流れる高周波電流の主巻き線電流は、一対の各内脚において互いに相殺する磁界の向きが逆方向の交流磁束を形成する。
（ｄ）制御巻き線を流れる直流電流の制御電流は、コアの全脚部に均等な磁束密度の直流磁束を形成する。

本発明のリアクトルは、上記構成により前記した（ｉ），（ii）の課題を解決する他、リアクトルに有効な効果を奏する。

（ｉ）リアクトルの実装面積の低減
本発明のリアクトルにおいて、（ａ）主巻き線基板と制御巻き線基板はプレーナ型コア内に層状に組み込まれる構成、及び（ｂ）プレーナ型コアは、中央脚と、中央脚の両側に配置された一対の内脚と、内脚の外側に配置された一対の外脚との各脚部を有する構成により、リアクトルの実装面積の低減が図られる。

図１２（ａ）に示したリアクトルの構成例は、従来のコア（図１１（ａ））を単にプレーナ型コア（図１１（ｂ））に置き換えた構成である。このプレーナ型コアの構成例において、印加電流を変えずに磁束を増加させるには、奥行き方向にプレーナ型コアを追加配置する構成となるが、この奥行き方向の配置ではリアクトルの実装面積が増大するという課題がある。

本発明のリアクトルは、プレーナ型コアを、中央脚と、中央脚の両側に配置された一対の内脚と、内脚の外側に配置された一対の外脚の各脚部を有する構成であり、この構成は外形的には２つのプレーナ型コアを奥行き方向の配置に代えて横方向の配置を構成する。この横方向の配置の構成は、コアの個数や実装面積を増加させることなく行うことができる。

本発明のプレーナ型コアの横方向配置において、コアの奥行き方向の長さを半分とした場合のコアの平面面積は、図１２（ａ）のプレーナ型コアの平面面積と同面積となり、コア部分の実装面積の拡大することなく構成することができる。

更に、本発明のリアクトルは、前記したコア部分の実装面積を拡大することなく構成できることに合わせて、主巻き線基板及び制御巻き線基板をプレーナ型コア内に層状に組み込む構成とすることにより、コアの外側に設けられる配線基板を廃し、リアクトルの実装面積を低減することができる。

（ii）漏れ磁束の抑制
本発明のリアクトルにおいて、（ａ）主巻き線基板と制御巻き線基板はプレーナ型コア内に層状に組み込まれる構成により、磁束がリアクトルの外部に漏れるという漏れ磁束の抑制が図られる。更に、本発明のリアクトルは、均等な磁束の形成、及び磁界ノイズの低減が図られる。

（iii）均等な磁束の形成
（ｃ）の主巻き線による磁束において、主巻き線に高周波電流が流れると制御巻き線に高周波成分が誘起される。この高周波成分の誘起により、制御回路に対して高周波電流が印加される支障、制御巻き線に過大電圧が発生するといった支障が発生する。このような支障を抑制するために、主巻き線による磁束形成において、制御巻き線に高周波成分が誘起しない磁束状態とする。均等な磁束密度は、各脚部を巻回する主巻き線に均等のインダクタンスを発生させ、リアクトルのインダクタンスを制御電流に応じて可変とすることができることから、高周波成分を誘起しない磁束状態を構成する。

本発明のリアクトルは、主巻き線を形成した配線基板および制御巻き線を形成した配線基板をプレーナ型コアに層状に組み込んでなるリアクトルにおいて、（ｃ）主巻き線が形成する磁束、及び、（ｄ）制御巻き線が形成する磁束を以下の状態とすることにより、制御電流が形成する磁束を均等な磁束密度とする。

（ｄ）の制御巻き線による磁束において、高周波成分が除かれたコアの脚部において、制御巻き線を形成する。制御巻き線を流れる直流電流の制御電流は、交流磁束が相殺された一対の内脚を含む全脚部において均等な磁束密度の直流磁束を形成する。制御巻き線により形成される直流磁束の磁束密度をコアの全脚部において均等とすることによって、主巻き線に対するインダクタンスの変化を均等とする。

本発明のリアクトルが備える配線基板は、主巻き線基板および制御巻き線基板であり、これらの配線基板を積層させることで構成される。主巻き線基板は第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板とを備える。制御巻き線基板は、第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板により上下方向が挟まれた配置とする他、第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板の積層の何れか一方側に配置してもよい。

本発明のリアクトルが備える配線基板は、制御巻き線基板を２枚の主巻き線基板で挟む構成とすることにより、主巻き線と制御巻き線との間において磁界の結合度を高めることができる。

（iv）磁界ノイズの低減
本発明のリアクトルは、各主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に高周波成分が誘起されるが、（ｃ）主巻き線を流れる高周波電流の主巻き線電流は、一対の各内脚において互いに磁界の向きが逆方向の交流磁束を形成することにより、制御巻き線に誘起された高周波成分は相殺される。

２つの主巻き線の高周波電流による制御巻き線に対する誘起において、一方の主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に誘起される高周波成分の方向と、他方の主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に誘起される高周波成分は、大きさが等しく、方向が互いに逆方向であるため、それぞれに発生する高周波成分が互いに相殺して高周波成分が除去される。

これにより、制御巻き線から制御回路に対して高周波電流が流入することが抑えられる。また、制御巻き線の高周波成分が相殺されるので、制御巻き線において局所的に発生する過大電圧が抑制される。

更に、本発明のリアクトルが備えるプレーナ型コアは、（ａ）コアが内部に備える貫通孔内に配線基板を収納する構成とすることにより、漏れ磁束による磁界ノイズを低減させることができる。コアからの磁界ノイズの低減により、回路部品等をリアクトルに隣接させて配置させることが可能となり、装置全体における実装密度を高めることができる。

本発明のリアクトルは第１の形態及び第２の形態を備える。
（第１の形態）
本発明のリアクトルの第１の形態において、第１の主巻き線基板の主巻き線は、中央脚と一対の内脚の一方の第１の内脚とを一体で囲んで形成され、第２の主巻き線基板の主巻き線は、中央脚と前記一対の内脚の他方の第２の内脚とを一体で囲んで形成される。また、制御巻き線基板の制御巻き線は、一対の第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲んで形成される。

第１の主巻き線基板の主巻き線を中央脚と第１の内脚を囲む巻き線パターンとし、第２の主巻き線基板の主巻き線を中央脚と第２の内脚を囲む巻き線パターンとすることにより、第１の内脚および第２の内脚における磁束は相殺される。また、制御巻き線基板の巻き線を第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲む巻き線パターンとすることにより、中央脚、および一対の外脚における交流磁束は均等となる。

本発明のリアクトルの第１の形態によれば、第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板とは共通の配線基板を用いることが可能であるため、部品の共通化により製造コストを低減することができる。

（第２の形態）
本発明のリアクトルの第２の形態において、第１の主巻き線基板の主巻き線は、中央脚と一対の第１の内脚および第２の内脚を一体で囲んで形成され、第２の主巻き線基板の主巻き線は、中央脚を囲んで形成される。また、制御巻き線基板の制御巻き線は、一対の第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲んで形成される。

第１の主巻き線基板の主巻き線を中央脚と第一対の第１の内脚および第２の内脚を一体で囲む巻き線パターンとし、第２の主巻き線基板の主巻き線において中央脚を囲む巻き線パターンとすることにより、第１の内脚および第２の内脚における交流磁束は相殺される。

また、制御巻き線基板の巻き線を一対の第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲む巻き線パターンとすることにより、中央脚、および第１，２の内脚を含む全脚部における磁束密度は均等となる。

本発明のリアクトルの第２の形態によれば、第２の主巻き線基板の巻き線パターンは中央脚を囲む構成であるため、配線基板の面積を縮小させることができる。

第１の形態および第２の形態において、第１の内脚及び第２の内脚における交流磁束は磁界の向きが互いに逆方向である。

本発明のリアクトルにおいて、制御電流は可変あるいは固定とすることができる。制御電流を可変とすることにより磁束制御型可変インダクタンスを構成することができ、制御電流を固定とすることにより磁束制御型固定インダクタンスを構成することができる。磁束制御型固定インダクタンスでは、制御電流を調整することで固定インダクタンスのインダクタンス値を所定値に設定することができる。

本発明のリアクトルによれば、主巻き線を形成した配線基板および制御巻き線を形成した配線基板をプレーナ型コアに層状に組み込んでなるリアクトルにおいて、実装面積を低減することができる。また、主巻き線により発生する磁束がリアクトルの外に漏れる漏れ磁束を抑制することができる。

本発明のリアクトルの概略構成を説明するための図である。 本発明のリアクトルによる実装面積の低減を説明するための図である。 プレーナ型コアによるリアクトルの想定される構成例を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第１の形態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第１の形態において各電流状態および各磁束状態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第１の形態において各電流状態および各磁束状態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第２の形態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第２の形態において各電流状態および各磁束状態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの第２の形態において各電流状態および各磁束状態を説明するための図である。 本発明のリアクトルの制御巻き線が備える巻き線パターンの他の例を説明するための図である。 従来の可変リアクトルの一構成例を示す図である。 プレーナ型コアと配線基板とを組み合わせたリアクトルの構成例を説明するための図である。

本発明のリアクトルについて図を用いて説明する。以下、図１を用いて本発明のリアクトルの概略構成を説明し、図２を用いてリアクトルの実装面積の低減を説明し、図３を用いて均等磁束を説明する。更に、図４〜６を用いて本発明のリアクトルの第１の形態を説明し、図７〜９を用いて本発明のリアクトルの第２の形態を説明し、図１０を用いて制御巻き線が備える巻き線パターンの他の例を説明する。

（本発明のリアクトルの概略構成）
本発明のリアクトルの概略構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）はリアクトルが備えるプレーナ型コアの概略形状を示し、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明のリアクトルが備える第１巻き線基板、制御巻き線基板、および第２巻き線基板を示している。図１（ｅ）は、各巻き線によりコアに形成される磁束状態を概略的に示している。

図１（ａ）において、リアクトル１０のプレーナ型コア１１は、フェライト等の磁性材料で形成された概略平板状の部材であり、平板状部材は中央の平面で分割された２つのコア部材から構成される。各コア部材の一方の面は平面形状であり、他方の面には平面形状に対してほぼ直角の方向に突出した突起部分を有し、突起部分はコアの脚部を構成する。

２つのコア部材の互いの突起部分を対向配置することにより層状のコアが形成される。突起部分間の凹部はコア内に貫通孔を形成する。貫通孔には、第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の配線基板が配置される。

図１（ａ）に示されるプレーナ型コア１１は、コア部材として４個のＥ型コアを用い、それぞれ２つのＥ型コアの突起部分を対向配置して構成される２つのプレーナ型コア１１ａ，１１ｂを備えた構成例を示している。なお、ここではＥ型コアを用いたＥＥ型コアの構成例を示しているが、８個のＵ型コアを用いたＵＵ型コアの構成としてもよい。

プレーナ型コア１１は、中央脚１６ａと、この中央脚１６ａの両側に配置された一対の内脚１６ｂ，１６ｃ、さらに内脚１６ｂ，１６ｃの外側に配置された一対の外脚１６ｄ，１６ｅを有し、隣接する脚部の間の貫通孔には配線基板が配置される。

図１（ｂ）に示される第１主巻き線基板１４Ａの配線基板上には、第１主巻き線１２ｂの巻き線パターンが形成され、図１（ｄ）に示される第２主巻き線基板１４Ｂの配線基板上には、第２主巻き線１２ｃの巻き線パターンが形成される。また、図１（ｃ）に示される制御巻き線基板１５の配線基板上には、制御巻き線１３ａ，１３ｂの巻き線パターンが形成される。

第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５には開口部が形成され、この開口部にプレーナ型コア１１の各脚部が通されることにより、配線基板はプレーナ型コア１１内に層状に組み込まれる。なお、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示される配線基板は、本発明のリアクトルの第１の形態に対応した構成を示している。

図１（ｅ）に示されるプレーナ型コア１１は各巻き線に流れる巻き線電流により形成される磁束状態を概略的に示している。

プレーナ型コア１１は、一方の側部から順に外脚１６ｄ，内脚１６ｂ，中央脚１６ａ，内脚１６ｃ，外脚１６ｅの各脚部を備え、各脚には主巻き線１２ｂ，１２ｃに流れる高周波電流により交流磁界の磁束が形成され、制御巻き線１３に流れる直流電流により直流磁界の磁束が形成される。

本発明のリアクトルによれば、内脚１６ｂおよび内脚１６ｃには主巻き線１２ｂおよび主巻き線１２ｃの各主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に高周波成分が誘起されるが、各内脚において互いに逆方向の磁界が形成され、制御巻き線に誘起された高周波成分は相殺される。

制御巻き線１３（１３ａ，１３ｂ）の巻き線パターンは内脚１６ｂ，１６ｃを囲むように設けられているため、全脚部に直流磁界による磁束を形成する。全脚部に形成される磁束は、制御巻き線１３（１３ａ，１３ｂ）に等電流値の制御電流を供給することで均等とすることができる。

プレーナ型コア１１は、片側に３つの突起部分を備える断面形状がＥ字状のＥ型コア、片側に２つの突起部分を備える断面形状がＵ字状のＵ型コア、及び突起部分を備えない断面形状がＩ字形状のＩ型コアを組み合わせることにより構成することができる。
図１（ｆ）の構成例では、２つのＥ型コアの突起部分を互いに対向配置してＥＥ型コアを構成し、このＥＥ型コアを２つ横方向に配列することによりプレーナ型コア１１を構成している。
図１（ｇ）の構成例では、２つのＵ型コアの突起部分を互いに対向配置してＵ型コアを構成し、このＵ型コアを４つ横方向に配列することによりプレーナ型コア１１を構成している。
図１（ｈ）の構成例では、１つのＥ型コアの突起部分にＩ型コアを配置してＥＩ型コアを構成し、このＥＩ型コアを横方向に２つ配列することによりプレーナ型コア１１を構成している。
図１（ｉ）の構成例では、１つのＵ型コアの突起部分にＩ型コアを配置してＵＩ型コアを構成し、このＵＩ型コアを横方向に４つ配列することによりプレーナ型コア１１を構成している。

（ｉ）リアクトルの実装面積
本発明のリアクトルは、外形的には２つのプレーナ型コアを横方向に配置した構成であり、この横方向配置による、リアクトルのコア部分の実装面積の抑制について図２を用いて説明する。なお、プレーナ型コアを横方向配置は、本発明のリアクトルが備える、中央脚、中央脚の両側に配置された一対の内脚、及び内脚の外側に配置された一対の外脚により構成される。

図２は本発明のリアクトルによる実装面積の低減を説明するための図である。図２（ａ）はプレーナ型コアに配線基板を適用した構成を示し、図１２に示した構成例である。ここで、コアの横方向の幅はＷ、奥行き方向の長さはＬであり、配線基板はコアの側部からΔＷだけはみ出している。コアの平面面積Ｓに対して、はみ出した配線基板の面積（図中の地模様）は両側部でそれぞれΔＳであるため、図２（ａ）のプレーナ型コアによる実装面積は（Ｓ＋２ΔＳ）である。

一方、図２（ｂ）は本発明のリアクトルの構成を示している。本発明のリアクトルは形状からは、図２（ａ）のプレーナ型コアを奥行き方向で二等分して横方向に配置した構成に対応している。コアの配置形態の観点から見ると、本発明のリアクトルの構成は横方向配置に相当し、従来のリアクトルの構成は縦方向配列に相当する。図２（ｂ）の構成は、図２（ａ）の構成のコアの平面面積との比較を行うために、奥行き方向の長さをＬ／２とし、図２（ａ）のプレーナ型コアの平面面積Ｓに合わせた構成としている。

図２（ｂ）の本発明のリアクトルのコアの平面面積と、図２（ａ）の構成のコアの平面面積とを比較すると、図２（ａ）の構成のコアの実装面積は、コアの平面面積Ｓとはみ出し分２ΔＳとを合わせた（Ｓ＋２ΔＳ）である。これに対して、本発明のリアクトルの実装面積は、はみ出し分２ΔＳを有していないので、コアの平面面積Ｓのみである。したがって、実装面積を比較すると、本発明のリアクトルの実装面積はＳであるのに対して、プレーナ型コアを横方向配置した構成の実装面積は（Ｓ＋２ΔＳ）であるため、本発明のリアクトルによれば２ΔＳの実装面積が低減される。

したがって、本発明のリアクトルは、コアの個数を増加させることなく構成することができ、同面積のコアの平面面積を有するプレーナ型コアの縦方向配置と比較したとき、リアクトルの実装面積の拡大を抑えることができる。

また、本発明のリアクトルが備えるプレーナ型コアは、コアが内部に備える貫通孔内に配線基板を収納する構成とすることにより、漏れ磁束による磁界ノイズを低減させることができる。コアからの磁界ノイズの低減により、回路部品等をリアクトルに隣接させて配置させることが可能となり、装置全体における実装密度を高めることができる。

（ii）漏れ磁束の抑制
本発明のリアクトルにおいて、主巻き線基板と制御巻き線基板はプレーナ型コア内に層状に組み込まれる構成により、磁束がリアクトルの外部に漏れるという漏れ磁束の抑制が図られる。

（iii）不均等磁束の解消
コアの外側部の巻き線から漏れ出る漏れ磁束を解決する一手段として、プレーナ型コアの側部を横方向に延長し、主巻き線のコイルをコア内に納める構成が考えられる。しかしながら、プレーナ型コアの側部を単に横方向に延長してコアを形成する構成では、コアを通る磁束が磁路によって不均等となり、インダクタンスが不均等となるため、磁束制御型リアクトルとして機能しないという問題がある。

磁束制御型リアクトルとして機能するためには、コアの磁路のインダクタンスが均等であることが求められる。インダクタンスが均等であるためには、交流磁束及び直流磁束の磁束密度がコアの主磁路で均等であることが必要である。また、交流磁束が流れる磁路には、制御電流による直流磁束がバイアス磁束として印加される必要がある。

以下、構成例における交流磁束及び直流磁束の磁束密度の不均等、及び直流磁束によるバイアス磁束の不均等について説明する。

（交流磁束の磁束密度の不均等）
図３はプレーナ型コアによるリアクトルの想定される構成例を示している。図３（ａ）の概略構成において、プレーナ型コアは両側部をＷBおよびＷCだけ延長することにより主巻き線（実線）をコア内に納める。なお、図３（ａ）中の破線は制御巻き線のコイルを示している。図３（ｂ），（ｃ）は主巻き線により形成される交流磁束の磁束状態を示している。

図３（ｂ）は主巻き線により発生する交流磁束の磁束状態を示し、図３（ｃ）は等価的な磁束状態を示している。コアは、中央脚ａ，内脚ｂ，ｃ、及び外脚ｄ，ｅを備え、内脚ｂ，ｃには第１の主巻き線及び第２の主巻き線がそれぞれ巻回される。図３（ｂ），（ｃ）に示す矢印は主巻き線に流れる交流電流により発生する交流磁束の一例を示す。中央脚ａの磁束は第１の主巻き線と第２の主巻き線による磁束方向が逆方向となるため、互いに打ち消し合って相殺される。図３（ｃ）の等価磁束状態に示すように、中央脚ａの磁束が相殺されるため、交流磁束の磁路として、外磁路ｄと内磁路ｂを通る磁路、内脚ｂと内脚ｃを通る磁路、及び内脚ｃと外脚ｅを通る磁路の各磁路が形成される。これらの磁路の内、外側の磁路の磁路長はｌ₁であり、内側の磁路の磁路長はｌ₂であり、磁路長ｌ₂は磁路長ｌ₁よりも長くなる。磁束密度Ｂは、μを磁束係数、Ｎをコイルの巻き数、Ｉを電流、ｌを磁路長としたとき、Ｂ＝μ×Ｎ×Ｉ／ｌで表され、各磁路のインダクタンスＬは、Ｓを断面積、Ｎを巻き線の巻き数としたとき、Ｌ＝μ×Ｓ×Ｎ²／ｌで表される。この磁束密度Ｂ、インダクタンスＬの関係式から、磁路長ｌが異なる磁路の磁束密度Ｂ及びインダクタンスＬは異なることを示している。

したがって、図３（ａ）の構成のリアクトルでは、磁路において交流磁束の磁束密度及びインダクタンスは不均等となる。

（直流磁束によるバイアス磁束の不均等）
図３（ｄ）は制御巻き線により形成される直流磁束の磁束状態を示している。制御巻き線は中央脚ａに巻回され、この制御巻き線に直流電流が流れることにより、内脚ｂと中央脚ａを通る磁路、及び内脚ｃと中央脚ａを通る磁路に磁束が形成される。中央脚ａには２つの磁束が通るため、中央脚ａを通る磁束密度は、内脚ｂ及び内脚ｃの磁路を通る磁束密度よりも高くなる。このため、図３（ａ）の構成のリアクトルでは、各磁石路に形成されるバイアス磁束の磁束密度は不均等となる。

図３（ｅ）は制御巻き線の磁束と制御巻き線の磁束とを合わせた磁束状態を示している。外脚ｄ及び外脚ｅには制御巻き線による直流磁束が形成されないため、主磁束が形成する交流磁束にバイアス磁束が印加されない磁路が生じる。

一方、図３（ｆ），（ｇ）は本発明のリアクトルの構成及び磁束状態を示している。図３（ｆ）は、本発明のリアクトルの概略構成を示し、主巻き線の配線基板及び制御巻き線の配線基板は、リアクトルのコア内に配置される。図３（ｇ）は、本発明のリアクトルによる制御巻き線の磁束と制御巻き線の磁束とを合わせた磁束状態を示している。外脚ｄ及び外脚ｅにも制御巻き線による直流磁束が形成され、主磁束が形成する全ての交流磁束にバイアス磁束が印加される。これにより、配線基板をプレーナ型コアに層状に組み込んでなるリアクトルにおいて、制御巻き線の制御電流により形成される磁束密度を均等とし、制御巻き線の制御電流によってリアクトルのインダクタンスを設定する。

本発明のリアクトルは、主巻き線を形成した配線基板および制御巻き線を形成した配線基板をプレーナ型コアに層状に組み込んでなるリアクトルにおいて、（ａ）主巻き線が形成する磁束、及び、（ｂ）制御巻き線が形成する磁束を以下の状態とすることにより、制御電流が形成する磁束密度を均等なものとする。

（ａ）主巻き線に高周波電流が流れると制御巻き線に高周波成分が誘起され、この高周波成分の誘起により、制御回路に対して高周波電流が印加される支障、制御巻き線に過大電圧が発生するといった支障が発生する。このような支障を抑制するために、主巻き線による磁束形成において、制御巻き線に高周波成分が誘起しない磁束状態とする。
（ｂ）高周波成分が除かれたコアの脚部において、制御巻き線を形成する。

均等な磁束密度により、各脚部を巻回する主巻き線に均等のインダクタンスが発生し、リアクトルのインダクタンスを制御電流に応じて可変とすることができる。主巻き線を流れる高周波電流の主巻き線電流は、一対の各内脚において互いに磁界の向きが逆方向の交流磁束を形成し、互いに相殺される。

つまり、２つの主巻き線の高周波電流による制御巻き線に対する誘起において、一方の主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に誘起される高周波成分の方向と、他方の主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に誘起される高周波成分は、大きさが等しく、方向が互いに逆方向であるため、それぞれに発生する高周波成分が互いに相殺して高周波成分が除去される。

各主巻き線に高周波電流が流れることにより制御巻き線に高周波成分が誘起されるが、各内脚において互いに逆方向の磁界を形成することにより、制御巻き線に誘起された高周波成分は相殺される。

これにより、制御巻き線から制御回路に対して高周波電流が流入することが抑えられる。また、制御巻き線の高周波成分が相殺されるので、制御巻き線において局所的に発生する過大電圧が抑制される。

制御巻き線を流れる直流電流の制御電流は、交流磁束が相殺された一対の内脚を含む全脚部において均等な磁束密度の直流磁束を形成する。制御巻き線により形成される直流磁束の磁束密度をコアの全脚部において均等とすることによって、主巻き線に対するインダクタンスの変化を均等とすることができる。

本発明のリアクトルが備える配線基板は、主巻き線基板および制御巻き線基板であり、これらの配線基板を積層させることで構成される。主巻き線基板は第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板とを備える。制御巻き線基板は第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板により上下方向が挟まれた配置とする他、第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板の積層の何れか一方側に配置してもよい。

本発明のリアクトルが備える配線基板は、制御巻き線基板を２枚の主巻き線基板で挟む構成とすることにより、主巻き線と制御巻き線との間において磁界の結合度を高めることができる。

（リアクトルの第１の形態）
図４〜６を用いて本発明のリアクトルの第１の形態を説明する。図４は本発明のリアクトルの第１の形態の概略を示している。なお、ここでは図１の構成と共通する部分には同様の符号を付している。

図４（ａ）はリアクトル１０のプレーナ型コア１１の概略構成を示している。プレーナ型コア１１は図１（ａ）で示した構成と同様であり、４つのＥ型コアをコア部材として用い、２つのＥ型コアの突起部分を対向配置させることにより２つのプレーナ型コア１１ａ，１１ｂを構成している。ここではＥ型コアを用いたＥＥ型コアの構成を示しているが、Ｅ型コアに限らず、Ｕ型コアを用いたＵＵ型コアの構成としてもよい。

プレーナ型コア１１は、中央脚１６ａと、中央脚１６ａの両側に配置された一対の内脚１６ｂ，１６ｃを備え、さらに内脚１６ｂ，１６ｃの外側に一対の外脚１６ｄ，１６ｅを備える。隣接する脚部の間には貫通孔が形成され、この貫通孔内には第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の配線基板が配置される。

図４（ｂ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の各配線基板を示し、図４（ｃ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の各配線基板に形成される巻き線パターンを示している。

第１主巻き線基板１４Ａには、第１主巻き線１２ｂの巻き線パターンが形成されると共に、内脚１６ｂと中央脚１６ａを通すための２つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの２つの開口部を囲むように形成される。

第２主巻き線基板１４Ｂには、第２主巻き線１２ｃの巻き線パターンが形成されと共に、内脚１６ｃと中央脚１６ａを通すための２つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの２つの開口部を囲むように形成される。

制御巻き線基板１５には、制御巻き線１３ａ、１３ｂの巻き線パターンが形成されと共に、内脚１６ｂおよび内脚１６ｃと中央脚１６ａを通すための３つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの３つの開口部の内、内脚１６ｂおよび内脚１６ｃを通す開口部を囲むように形成される。

第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃには、図示していない高周波電源から分岐された高周波電流が供給され、プレーナ型コア１１の中央脚１６ａ、内脚１６ｂ，１６ｃ、および外脚１６ｄ，１６ｅの各脚部を通る交流磁束を形成する。一方、制御巻き線１３ａ，１３ｂには直流電流が供給され、プレーナ型コア１１の中央脚１６ａ、内脚１６ｂ，１６ｃ、および外脚１６ｄ，１６ｅの各脚部を通る直流磁束を形成する。

図５は各配線基板の巻き線に流れる電流状態と、電流により誘起される磁束状態を示している。図５（ａ）は、リアクトル１０のプレーナ型コア１１の概略構成を示し、図５（ａ）と同様である。図５（ｂ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の電流状態および磁束状態を示している。

なお、図５では、電流方向については、紙面に対して前方に進む電流方向を丸の中に●を設けた記号で表し、紙面に対して後方に進む電流方向を丸の中に×印を設けた記号を用いて表し、また、磁束方向については、紙面に対して前方に進む磁束方向を四角の中に●を設けた記号で表し、紙面に対して後方に進む磁束方向を四角の中に×印を設けた記号を用いて表している。

・主巻き線により形成される磁束状態：
第１主巻き線基板１４Ａでは、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により、外脚１６ｄ、内脚１６ｂ、中央脚１６ａ、および内脚１６ｃに磁束が形成され、第２主巻き線基板１４Ｂでは、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により、内脚１６ｂ、中央脚１６ａ、内脚１６ｃ、および外脚１６ｅに磁束が形成される。

主巻き線１２ｂの高周波電流が矢印で示す方向であるときには、各脚には図で示す方向の磁束が形成される。内脚１６ｂには、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成され、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して前方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｂに形成される２つの磁束は方向逆であるため、主巻き線１２ｂと主巻き線１２ｃの巻き線数および電流値が等しい場合には、両磁束は互いに相殺される。同様に、内脚１６ｃには、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により紙面に対して前方に進む磁束方向の磁束が形成され、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｃに形成される２つの磁束は方向逆であるため、主巻き線１２ｂと主巻き線１２ｃの巻き線数および電流値が等しい場合には、両磁束は互いに相殺される。

また、中央脚１６ａには、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成され、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成される。

図５（ｃ）は高周波電流で形成される磁束状態を示し、高周波電流により内脚１６ｂおよび内脚１６ｃに形成される磁束は互いに相殺されることを示している。

・制御巻き線により形成される磁束状態：
制御巻き線基板１５では、制御巻き線１３ａに流れる直流電流により、外脚１６ｄ、内脚１６ｂ、および中央脚１６ａに磁束が形成され、制御巻き線１３ｂに流れる直流電流により、中央脚１６ａ、内脚１６ｃ、および外脚１６ｅに磁束が形成される。なお、図５では、制御巻き線１３ａ，１３ｂの直流電流が矢印で示す方向であるときには、各脚には図で示す方向の磁束が形成される。

内脚１６ｂおよび内脚１６ｃには、制御巻き線１３ａ、１３ｂに流れる直流電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｂおよび内脚１６ｃには高周波電流により形成される交流磁束が相殺された状態にあるため、制御巻き線１３ａ、１３ｂには交流磁束によって電流は誘起されず、制御回路（図示していない）への高周波電流の流入や過大電圧に発生が抑制される。

図５（ｄ）は直流電流で形成される磁束状態を示し、直流電流により内脚１６ｂ，１６ｃ、および中央脚１６ａを含むコアの全脚部には均等な磁束密度の直流磁束が形成される。

したがって、第１の形態の構成では、各配線基板を積層してプレーナ型コア１１に組み込むことにより、第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃの巻き線パターンは共に中央脚１６ａを囲むことになる。また、内脚１６ｂにおいて、第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃに流れる主巻き線電流が形成する磁界は逆方向となり、磁束は互いに相殺される。同様に、内脚１６ｃにおいて、第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃに流れる主巻き線電流が形成する磁界は逆方向となり、磁束は互いに相殺される。

図６はプレーナ型コアの各脚部での磁束状態を概略的に示し、図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１主巻き線、第２主巻き線により形成される磁束状態を示し、図６（ｃ）は２つの主巻き線による磁束を合わせた状態を示し、図６（ｄ）は制御巻き線により形成される磁束状態を示し、図６（ｅ）は２つの主巻き線および制御巻き線による磁束を合わせた状態を示している。

第１主巻き線により形成される磁束は、図６（ａ）に示すように、外脚１６ｄおよび内脚１６ｂを巡る経路、および中央脚１６ａおよび内脚１６ｃを巡る経路を通り、第２主巻き線により形成される磁束は、図６（ｂ）に示すように、内脚１６ｂおよび中央脚１６ａを巡る経路、および内脚１６ｃおよび外脚１６ｅを巡る経路を通る。内脚１６ｂ、１６ｃにおいて２つの主巻き線により形成される交流磁束は相殺される。図６（ｃ）中の破線の矢印は相殺状態を示している。

制御巻き線により形成される直流磁束は、図６（ｄ）に示すように、交流磁束が相殺された内脚１６ｂおよび内脚１６ｃを通り、中央脚１６ａ、および外脚１６ｄ，１６ｅには均等な磁束密度が形成される。

（リアクトルの第２の形態）
リアクトルの第２の形態は、主巻き線基板の構成を除いては第１の形態とほぼ同様の構成とし、第１の形態と同様の磁束状態を奏する。図７〜９を用いて本発明のリアクトルの第２の形態を説明する。図７は本発明のリアクトルの第２の形態の概略を示している。なお、ここでは図１、および図４〜６の構成と共通する部分には同様の符号を付している。

図７（ａ）はリアクトル１０のプレーナ型コア１１の概略構成を示している。プレーナ型コア１１は図４（ａ）で示した構成と同様であり、中央脚１６ａと、中央脚１６ａの両側に配置された一対の内脚１６ｂ，１６ｃを備え、さらに内脚１６ｂ，１６ｃの外側に一対の外脚１６ｄ，１６ｅを備える。隣接する脚部の間には貫通孔が形成され、この貫通孔内には第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の配線基板が配置される。

図７（ｂ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の各配線基板を示し、図７（ｃ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の各配線基板に形成される巻き線パターンを示している。

第１主巻き線基板１４Ａには、第１主巻き線１２ｂの巻き線パターンが形成されると共に、内脚１６ｂ、１６ｃと中央脚１６ａを通すための３つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの３つの開口部を囲むように形成される。

第２主巻き線基板１４Ｂには、第１主巻き線１２ｃの巻き線パターンが形成されると共に、中央脚１６ａを通すための１つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの１つの開口部を囲むように形成される。

制御巻き線基板１５には、制御巻き線１３ａ、１３ｂの巻き線パターンが形成されと共に、内脚１６ｂおよび内脚１６ｃと中央脚１６ａを通すための３つの開口部が形成される。巻き線パターンはこの３つの開口部の内、内脚１６ｂおよび内脚１６ｃを通す開口部を囲むように形成される。この制御巻き線基板１５の構成は第１の形態と同様である。

第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃには、図示していない高周波電源から分岐された高周波電流が供給され、プレーナ型コア１１の中央脚１６ａ、内脚１６ｂ，１６ｃ、および外脚１６ｄ，１６ｅの各脚部を通る交流磁束を形成する。一方、制御巻き線１３ａ，１３ｂには直流電流が供給され、プレーナ型コア１１の中央脚１６ａ、および内脚１６ｂ，１６ｃの各脚部を含む全脚部に同じ磁束密度の直流磁束を形成する。

図８は各配線基板の巻き線に流れる電流状態と、電流により誘起される磁束状態を示している。図８（ａ）は、リアクトル１０のプレーナ型コア１１の概略構成を示し、図７（ａ）と同様である。図８（ｂ）は第１主巻き線基板１４Ａ，第２主巻き線基板１４Ｂ、および制御巻き線基板１５の電流状態および磁束状態を示している。

なお、図８においても、電流方向を表す記号、および磁束方向を表す記号は第１の形態と同様の記号を用いている。

・主巻き線により形成される磁束状態：
第１主巻き線基板１４Ａでは、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により、外脚１６ｄ、内脚１６ｂ、内脚１６ｃおよび外脚１６ｅに磁束が形成され、第２主巻き線基板１４Ｂでは、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により、内脚１６ｂ、中央脚１６ａ、および内脚１６ｃに磁束が形成される。

主巻き線１２ｂの高周波電流が矢印で示す方向であるときには、各脚には図で示す方向の磁束が形成される。内脚１６ｂには、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成され、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して前方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｂに形成される２つの磁束は方向逆であるため、主巻き線１２ｂと主巻き線１２ｃの巻き線数および電流値が等しい場合には、両磁束は互いに相殺される。同様に、内脚１６ｃには、主巻き線１２ｂに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成され、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して前方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｃに形成される２つの磁束は方向逆であるため、主巻き線１２ｂと主巻き線１２ｃの巻き線数および電流値が等しい場合には、両磁束は互いに相殺される。

また、中央脚１６ａには、主巻き線１２ｃに流れる高周波電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成される。

図８（ｃ）は高周波電流で形成される磁束状態を示し、高周波電流により内脚１６ｂおよび内脚１６ｃに形成される磁束は互いに相殺されることを示している。

・制御巻き線により形成される磁束状態：
制御巻き線基板１５では、制御巻き線１３ａに流れる直流電流により、外脚１６ｄ、内脚１６ｂ、および中央脚１６ａに磁束が形成され、制御巻き線１３ｂに流れる直流電流により、中央脚１６ａ、内脚１６ｃ、および外脚１６ｅに磁束が形成される。第２の形態の制御巻き線による磁束状態は第１の形態の制御巻き線による磁束状態と同様である。図８では、制御巻き線１３ａ，１３ｂの直流電流が矢印で示す方向であるときには、各脚には図で示す方向の磁束が形成される。

内脚１６ｂおよび内脚１６ｃには、制御巻き線１３ａ、１３ｂに流れる直流電流により紙面に対して後方に進む磁束方向の磁束が形成される。内脚１６ｂおよび内脚１６ｃには高周波電流により形成される交流磁束が相殺された状態にあるため、制御巻き線１３ａ、１３ｂには交流磁束によって電流は誘起されず、制御回路（図示していない）への高周波電流の流入や過大電圧に発生が抑制される。

図８（ｄ）は直流電流で形成される磁束状態を示し、直流電流により内脚１６ｂ，１６ｃ、および中央脚１６ａを含む全脚部に同じ磁束密の直流磁束が形成される。

したがって、第２の形態の構成では、各配線基板を積層してプレーナ型コア１１に組み込むことにより、内脚１６ｂにおいて、第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃに流れる主巻き線電流が形成する磁界は逆方向となり、磁束は互いに相殺される。同様に、内脚１６ｃにおいて、第１主巻き線１２ｂと第２主巻き線１２ｃに流れる主巻き線電流が形成する磁界は逆方向となり、磁束は互いに相殺される。

図９はプレーナ型コアの各脚部での磁束状態を概略的に示し、図９（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１主巻き線、第２主巻き線により形成される磁束状態を示し、図９（ｃ）は２つの主巻き線による磁束を合わせた状態を示し、図９（ｄ）は制御巻き線により形成される磁束状態を示し、図９（ｅ）は２つの主巻き線および制御巻き線による磁束を合わせた状態を示している。

第１主巻き線により形成される磁束は、図９（ａ）に示すように、外脚１６ｄおよび内脚１６ｂを巡る経路、および内脚１６ｃおよび外脚１６ｅを巡る経路を通り、第２主巻き線により形成される磁束は、図９（ｂ）に示すように、内脚１６ｂおよび中央脚１６ａを巡る経路、および中央脚１６ａおよび内脚１６ｃを巡る経路を通る。内脚１６ｂ、１６ｃにおいて２つの主巻き線により形成される交流磁束は相殺される。図９（ｃ）中の破線の矢印は相殺状態を示している。

制御巻き線により形成される直流磁束は、図９（ｄ）に示すように、交流磁束が相殺された内脚１６ｂおよび内脚１６ｃを通り、中央脚１６ａ、および外脚１６ｄ，１６ｅには同じ磁束密度の均等な磁束が形成される。

（制御巻き線の巻き線パターン）
制御巻き線の巻き線パターンは、前記した第１の形態および第２の形態で示した構成の他に別の構成とすることができる。

図１０（ａ）は第１の形態および第２の形態の制御巻き線の巻き線パターンを示している。この巻き線パターンは、内脚１６ｂの周囲を図面上において右回りに所定回数だけ巻回した後、内脚１６ｃの周囲を同じく図面上において右回りに所定回数巻回して形成される。

図１０（ｂ）は制御巻き線の巻き線パターンについて別の構成を示している。この巻き線パターンは、内脚１６ｂの周囲を図面上において右回りに１ターン巻回した後、内脚１６ｃの周囲を同じく図面上において右回りに１ターン巻回し、再び内脚１６ｂに戻って内脚１６ｂ，１６ｃの周囲を１ターン巻回する。この両内脚を跨ぐ巻回を所定回数だけ行うことで形成される。

図１０（ａ）の巻き線パターン、および図１０（ｂ）の巻き線パターンのいずれにおいても、全脚部に対して同様の磁束が形成される。

なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係るリアクトルの一例であり、本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のリアクトルは、インピーダンス整合装置等に適用することができる。

１０ リアクトル
１１，１１ａ，１１ｂ プレーナ型コア
１２ｂ，１２ｃ 主巻き線
１３ａ，１３ｂ 制御巻き線
１４Ａ 第１主巻き線基板
１４Ｂ 第２主巻き線基板
１５ 制御巻き線基板
１６ａ 中央脚
１６ｂ，１６ｃ 内脚
１６ｄ，１６ｅ 外脚
１００ 可変リアクトル
１０１ａ，１０１ｂ コア
１０２ａ，１０２ｂ 主巻き線
１０３ 制御巻き線
１１０ プレーナトランス
１１１ プレーナ型ＥＥコア
１１１ａ，１１１ｂ Ｅ型コア
１１２ プレーナ型ＵＵコア
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ Ｕ型コア
１２１ プレーナ型コア
１２１ａ 中央脚
１２１ｂ，１２１ｃ 側部脚
１２２ 主巻き線
１２３ 制御巻き線
１２４ 主巻き線基板
１２５ 制御巻き線基板
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ 開口部

Claims (7)

1. 主巻き線を形成した主巻き線基板、制御巻き線を形成した制御巻き線基板、およびプレーナ型コアを備え、
   前記主巻き線基板と前記制御巻き線基板は前記プレーナ型コア内に層状に組み込まれ、
   前記プレーナ型コアは、中央脚と、当該中央脚の両側に配置された一対の内脚と、前記内脚の外側に配置された一対の外脚とを有し、前記主巻き線を流れる高周波電流の主巻き線電流は、前記一対の各内脚において互いに相殺する磁界の向きが逆方向の交流磁束を形成し、
   前記制御巻き線を流れる直流電流の制御電流は、コアの全脚部に均等な磁束密度の直流磁束を形成することを特徴とするリアクトル。
2. 前記主巻き線基板は、前記制御巻き線基板を上下方向で挟む第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板とを備え、
   前記第１の主巻き線基板の主巻き線は、前記中央脚と前記一対の内脚の一方の第１の内脚とを一体で囲んで形成され、
   前記第２の主巻き線基板の主巻き線は、前記中央脚と前記一対の内脚の他方の第２の内脚とを一体で囲んで形成され、
   前記制御巻き線基板の制御巻き線は、前記一対の第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲んで形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
3. 前記主巻き線基板は、前記制御巻き線基板を上下方向で挟む第１の主巻き線基板と第２の主巻き線基板とを備え、
   前記第１の主巻き線基板の主巻き線は、前記中央脚と前記一対の第１の内脚および第２の内脚を一体で囲んで形成され、
   前記第２の主巻き線基板の主巻き線は、前記中央脚を囲んで形成され、
   前記制御巻き線基板の制御巻き線は、前記一対の第１の内脚と第２の内脚とを個別に囲んで形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のリアクトル。
4. 前記中央脚の磁束と前記内脚の磁束は磁界の向きが互いに逆方向であることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のリアクトル。
5. 前記制御電流は可変電流により可変インダクタンスとすることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のリアクトル。
6. 前記制御電流は固定電流により固定インダクタンスとすることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のリアクトル。
7. 前記プレーナ型コアは、Ｅ型コア又はＵ型コアの突起部分を互いに対向配置してなるＥＥ型コア又はＵＵ型コアを横方向に配列した構成、あるいはＥ型コア又はＵ型コアの突起部分にＩ型コアを配置してなるＥＩ型コア又はＵＩ型コアを横方向に配列した構成であることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載のリアクトル。