JPH06124844A

JPH06124844A - 磁気洩れ変圧器

Info

Publication number: JPH06124844A
Application number: JP4276281A
Authority: JP
Inventors: Shigesada Suzuki; 重貞鈴木; Toshiyuki Hiraoka; 敏行平岡; Masahiro Sugiyama; 正洋杉山; Nobuhiro Kakishima; 宜弘柿島; Shinichi Yamashita; 真一山下
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】【構成】コア部34は、両端に側脚31、中央にコイルボ
ビン16a ，16b の挿通孔21a ，21b に挿入する中央脚32
を突出形成する。中央脚32および側脚31間に中間脚33を
同方向に突出形成する。中央脚32および中間脚33の幅寸
法Ｗ₁は、側脚31の幅寸法Ｗより幅狭に形成する。コア
部34を中央脚32および中間脚33を所定の距離Ｇ₁を介し
て対向して接合しコア12を形成する。コア12は、中央脚
32および中間脚33間に小径の第１コイルボビン16a の１
次巻線14を挿入する第１コイル挿入部を区画形成する。
中間脚33および側脚31間に大径の第２コイルボビン16b
の２次巻線15を挿入する第２コイル挿入部を区画形成す
る。【効果】中間脚33を側脚31より狭く、中間脚33，33間
の間隙を中央脚32，32間の間隙と同一寸法に形成したた
め、洩れ磁束52量を低減でき渦電流損の発生を抑制でき
る。コア部34の加工が容易で簡略化でき、電磁機器本体
11が小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、間隙を介して対向する
中央脚および中間脚を有するコアを設けた磁気洩れ変圧
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の磁気洩れ変圧器として
は、例えば、照明器具の点灯装置のインバータ回路に用
いられるリーケージトランスなど、図７ないし図11に示
す構成のものが知られている。

【０００３】この図７ないし図11に示す構成の磁気洩れ
変圧器61は、プラスチックなどの合成樹脂製の同心円状
に配設される径の異なる円筒状のコイルボビン62a ，62
b を２つ設けている。これらコイルボビン62a ，62b
は、中心軸に挿通孔63a ，63bを設けた円筒状の巻回胴
部64a ，64b の両端に端フランジ部65a ，65b を形成
し、これら端フランジ部65a ，65b 間に巻回部66a ，66
b を区画形成している。そして、これらコイルボビン62
a ，62b の各巻回部66a ，66b にそれぞれ導線68を巻回
して、１次巻線69および２次巻線70を形成している。

【０００４】また、磁気洩れ変圧器61は、フェライトな
どから側脚71と中央脚72とによりＥ字状に形成され、さ
らに側脚71と中央脚72との中間にこれら側脚71および中
央脚72と同方向に中間脚73を突出形成した１対のコア部
74を対向して接合し、各脚間71，72，73にコイル挿入部
76a ，76b を区画形成したコア77を設けている。

【０００５】そして、このコア77は、小径の第１コイル
ボビン62a の挿通孔63a に、コア部74の中央脚72をそれ
ぞれ挿通するとともに、中央脚72と中間脚73との間の第
１コイル挿入部76a に１次巻線69を挿入する。さらに、
大径の第２コイルボビン62bの挿通孔63b に第１コイル
ボビン62a とともに中央脚72を挿入し、側脚71と中間脚
73との間の第２コイル挿入部76b に２次巻線70を挿入す
る。そして、磁気飽和防止などの磁気特性などにより中
央脚72，72間に寸法Ｇ₃の間隙、中間脚73，73間に寸法
Ｇ₄の間隙を介してそれぞれ対向してコア部74，74を取
り付け、１対のコア部74，74の側脚71の外周面に、例え
ば、図示しないポリエステルテープを巻きつけて、各コ
イルボビン62a ，62b を挟持固定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の構
成の磁気洩れ変圧器61は、従来より小型化が望まれてい
るが、上記構成の磁気洩れ変圧器61においては、コア77
を小型化して磁束の減少によるリーケージインダクタン
スの低下防止のため、１次巻線69および２次巻線70の巻
数を増加して形成している。また、コア部74は、例え
ば、磁気洩れ変圧器61を図示しない照明器具の点灯装置
に配設する場合、点灯装置の大きさから外径が限定さ
れ、かつ、磁気飽和しない程度の間隙が形成される。さ
らに、フェライトなどより作成されるので製造容易性、
歩留まり性などにより、中間脚73が所定の厚さ（例えば
２mm）以上で幅寸法Ｗ₂は側脚71と同寸法に形成され
る。

【０００７】なお、中間脚73，73間の間隙の寸法Ｇ
₄は、上記製造上の制約、および、放電ランプの電流制
御用のインピーダンスを設定するための所定のリーケー
ジインダクタンス値を得るため、中央脚間の間隙の寸法
Ｇ₃より大きな寸法（例えばＧ₃の５〜６倍）となって
しまう。

【０００８】ところで、この磁気洩れ変圧器61を、例え
ば、図示しない照明器具の点灯装置に配設し、この磁気
洩れ変圧器61のリーケージインダクタンスを、点灯装置
を構成するインバータ回路のＬＣ共振回路に利用して放
電ランプを高周波点灯させる場合、磁気洩れ変圧器61の
１次巻線69に通電した際に、図７に示すように、磁束Φ
₃が発生する。また、コア部74，74の対向する中央脚7
2，72間に寸法Ｇ₃の間隙が形成されているため、磁束
Φ₃は、中央脚72，72の先端付近では、１次巻線69およ
び２次巻線70の電流により洩れ磁束81が１次巻線69およ
び２次巻線70に流れ込み、これら１次巻線69および２次
巻線70に渦電流損が発生する。

【０００９】そして、この磁束Φ₃によって２次巻線70
に１次巻線69と反対回りの電流が発生し、この電流によ
って磁束Φ₄が発生する。また、この磁束Φ₄も、中間
脚73，73間に間隙が形成されているため、中間脚73，73
の先端付近では放射状に広がるように洩れ磁束82を発生
し、さらに、中間脚73，73間の間隙の寸法Ｇ₄は、中央
脚72，72間の間隙の寸法Ｇ₃より長いので、洩れ磁束82
の量も多くなる。

【００１０】このため、コア部74，74の対向する中間脚
73，73間の間隙を大きく形成した磁気洩れ変圧器11は、
洩れ磁束82が各巻線69，70を通過するので、磁気特性に
影響を及ぼす渦電流損が発生する問題がある。このこと
により、放電ランプの点灯状態によってリーケージイン
ダクタンスの２次側に接続されるインピーダンスが大き
く変化し、２次側の開放や短絡状態により１次側のイン
ダクタンスが変化する。そして、この１次側のインダク
タンスの変化によってインバータ回路のＬＣ共振回路の
振動周期が変化して、インバータの発振周波数が大きく
変動して、２次側の出力が変動するなどの問題がある。
さらに、この損失分を補うためには、巻線69，70の巻数
を増やす必要があり、１次巻線69および２次巻線70の巻
数の増加により、各巻線69，70を形成する導線68が長く
なり、銅損、重量および単価が増加する問題も有してい
るとともに、製造コストの増大および磁気洩れ変圧器61
の大型化を生じる問題がある。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、請求項１記載のものは安価で製造が容易な小型の磁
気洩れ変圧器を提供することを目的とし、請求項２記載
のものはさらに小型で安定したインダクタンスを得るこ
とができる製造容易な磁気洩れ変圧器を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気洩れ
変圧器は、長手方向両端に突出して形成された側脚、こ
れら側脚間の略中央にこれら側脚と同一方向に突出して
形成された中央脚、および、前記側脚および前記中央脚
間にこれら側脚および中央脚と同一方向に突出して形成
された中間脚を有する一対のコア部を対向させ、前記対
向する側脚を接触させるとともに、前記対向する中央脚
および前記中間脚間に間隙を形成し、前記側脚、前記中
央脚および前記中間脚によりコイル挿入部が区画形成さ
れるコアと、コイルが巻装され、前記コイル挿入部に挿
入されるコイルボビンとを備え、前記コア部の前記中間
脚は、前記コア部の長手方向の幅寸法が前記側脚の幅寸
法より幅狭に形成されたものである。

【００１３】請求項２記載の磁気洩れ変圧器は、請求項
１記載の磁気洩れ変圧器において、コアは、対向する中
央脚間の間隙と対向する中間脚間の間隙とを同寸法に形
成したものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の磁気洩れ変圧器は、中間脚を側
脚より幅狭に形成したため、中間脚の磁気抵抗を大きく
できるので、性能を低下させることなく中間脚間に形成
される間隙を狭くでき、コアの小径化を図れ小型にな
る。

【００１５】請求項２記載の磁気洩れ変圧器は、請求項
１記載の磁気洩れ変圧器において、中間脚の間隙寸法を
短くしたため、間隙の洩れ磁束が減少して渦電流損など
が生じにくくなりインダクタンスが安定する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の磁気洩れ変圧器の一実施例を
図１ないし図５に基づいて説明する。

【００１７】図１および図２において、11は磁気洩れ変
圧器としての電磁機器本体で、この電磁機器本体11は、
例えば、図示しない照明器具の点灯装置に配設されるリ
ーケージトランスなどで、コア12にコイルである巻線1
4，15を巻装した径の異なる２つの円筒状のコイルボビ
ン16a ，16b を挟持固定して構成されている。

【００１８】そして、これらコイルボビン16a ，16b
は、図１および図２に示すように、プラスチックなどの
合成樹脂からなる円筒状で、挿通孔21a ，21b を中心軸
に形成した巻回胴部22a ，22b が形成されている。そし
て、これら巻回胴部22a ，22bの軸方向の両端側には、
軸方向と垂直方向に周縁に沿って端フランジ部23a ，23
b が対向して形成されている。さらに、巻回胴部22a ，
22b には、各端フランジ部23a ，23b にて巻回部24a ，
24b が区画形成されている。そして、表面に絶縁被覆さ
れた導線26が、区画された各コイルボビン16a ，16b の
巻回部24a ，24bにそれぞれ巻回されて、コイルである
１次巻線14および２次巻線15が形成されている。

【００１９】一方、コア12は、図１ないし図５に示すよ
うに、両端に同方向に突出する側脚31と、この側脚31と
同方向に突出する中央脚32と、この中央脚32および側脚
31間に同方向に突出する中間脚33とがフェライトなどの
材質より形成された１対のコア部34が形成されている。
さらに、コア部34は、中央脚32および中間脚33の幅寸法
Ｗ₁が、側脚31の幅寸法Ｗより幅狭に形成され、中央脚
32、側脚31、中間脚33の順に厚さ寸法が薄くなるように
形成されている。そして、これらコア部34が、中央脚32
および中間脚33を所定の距離Ｇ₁を介して対向して接触
されて形成されている。

【００２０】また、コア12には、同一距離の間隙Ｇ₁を
介してそれぞれ対向する中央脚32および中間脚33により
コイル挿入部35a ，35b が形成され、これらコイル挿入
部35a ，35b は、中央脚32および中間脚33間に小径の第
１コイルボビン16a に巻装された１次巻線14が挿入され
る第１コイル挿入部35a 、中間脚33および側脚31間に大
径の第２コイルボビン16b に巻装された２次巻線15が挿
入される第２コイル挿入部35b として形成されている。

【００２１】そして、第１コイルボビン16a の１次巻線
14が第１コイル挿入部35a に挿入されつつ、コア部34，
34の中央脚32，32が第１コイルボビン16a の挿通孔21a
にそれぞれ相対して挿入されている。さらに、第２コイ
ルボビン16b の２次巻線15が第２コイル挿入部35b に挿
入されつつ、コア部34，34の中央脚32，32が第１コイル
ボビン16a とともに第２コイルボビン16b の挿通孔21b
にそれぞれ相対して挿入され、側脚31，31が互いに当接
されている。そして、溶接などにより２つのコア部34，
34が一体的に連結されてコア12が形成され、さらに、こ
のコア12の外周面に、例えば図示しないポリエステル製
などのテープが巻きつけられて、各コイルボビン16a ，
16b が挟持固定され、電磁機器本体11が形成されてい
る。

【００２２】次に、上記実施例の電磁機器本体11を照明
器具の点灯装置のインバータ回路に配設した動作につい
て、図６に示す回路図に基づいて説明する。

【００２３】図６に示すように、商用交流電源41に全波
整流回路42の入力端子が接続されている。そして、この
全波整流回路42の出力端子間には、平滑用コンデンサC1
およびインバータ回路43が縦続接続されている。

【００２４】このインバータ回路43は、平滑用コンデン
サC1の両端子間に、電磁機器本体11の１次巻線14および
トランジスタQ1のコレクタ・エミッタを介した直列回路
が接続され、１次巻線14に対して並列に共振用のコンデ
ンサC2が接続されるとともに、トランジスタQ1のコレク
タ・エミッタ間には還流用のダイオードD1が接続され、
このトランジスタQ1のベースには起動用の抵抗R1が接続
されている。さらに、トランジスタQ1のベース・エミッ
タ間には、自励式の駆動回路44が接続されている。

【００２５】そして、この駆動回路44は、電流トランス
CTの出力電流制御用の２次巻線CT2およびコンデンサC3
が直列に接続され、この２次巻線CT2 およびコンデンサ
C3の直列回路にダイオードD2および抵抗R2の直列回路が
並列に接続されて構成されている。

【００２６】また、電磁機器本体11の２次巻線15には、
この２次巻線15の一方の端子に直流カット用のコンデン
サC4を介して放電ランプ45のフィラメントFLa が接続さ
れ、２次巻線15の他方の端子には、駆動回路44の電流ト
ランスCTの出力電流検出用の１次巻線CT1 を介して放電
ランプ45のフィラメントFLb が接続されている。そし
て、放電ランプ45のフィラメントFLa ，FLb の非電源側
には予熱用のコンデンサC5が接続されている。

【００２７】次に、上記図６に示す回路の動作について
説明する。

【００２８】まず、商用交流電源41が投入されると、全
波整流回路42で全波整流が行われ、平滑用コンデンサC1
にて平滑される。さらに、平滑用コンデンサC1で平滑さ
れた電圧が、抵抗R1によりトランジスタQ1を起動した
後、電磁機器本体11の１次巻線14のインダクタンスとコ
ンデンサC2のキャパシタンスとが共振するとともに、駆
動回路44によりトランジスタQ1が高周波でスイッチング
制御され、２次巻線15に高周波の交流電圧が誘起され
る。そして、コンデンサC5の発生電圧によって、放電ラ
ンプ45が始動、点灯される。

【００２９】次に上記実施例の作用について説明する。

【００３０】図１に示すように、上記電磁機器本体11の
１次巻線14に通電した場合、磁束Φ₁が発生する。ま
た、コア部34，34の対向する中央脚32，32間に寸法Ａの
間隙が形成されているため、磁束Φ₁は、中央脚32，32
の先端付近では１次巻線14および２次巻線15により発生
する磁束により洩れ磁束51が１次巻線14および２次巻線
15に流れ込むが、間隙が狭いため、流れ込む量が少なく
渦電流損はあまり発生しない。

【００３１】ところで、上記実施例において、中央脚3
2，32間に形成された間隙の寸法Ｇ₁は狭く形成したが、
１次巻線14に通電した際に発生する磁束Φ₁が、中央脚
32，32間の間隙および中間脚33，33間の間隙の双方を通
過して洩れ磁束51を発生するため、磁気飽和の防止およ
び放電ランプ45の所定の負荷電流制御インダクタンスを
得られる。このため、中央脚32，32間の間隙にて発生す
る洩れ磁束51によって生じる渦電流損はあまり発生しな
い。

【００３２】そして、この磁束Φ₁によって２次巻線15
に１次巻線14と反対回りの電流が発生し、この電流によ
って磁束Φ₂が発生する。また、この磁束Φ₂も、中間
脚33，33間に寸法Ｇ₁の間隙が形成されているため、中
間脚33，33の先端付近では１次巻線14および２次巻線15
により発生する磁束により洩れ磁束51が１次巻線14およ
び２次巻線15に流れ込み、渦電流損が発生する。

【００３３】ところが、中間脚33，33は、２次巻線15に
所定の高周波の交流電圧を誘起させるために２次巻線15
の巻数が決定され、これによって中間脚33，33間の間隙
の寸法Ｇ₁が決定されるので、洩れ磁束52による渦電流
損の発生を低減することに制限が課せられるが、中間脚
33，33の幅寸法Ｗ₁を側脚31，31の幅寸法Ｗより狭く形
成し、これによって減少するリーケージインダクタンス
分を得るために、中央脚32，32間の間隙と中間脚33，33
間の間隙との寸法Ｇ₁を略同一に形成して間隙の寸法を
狭く形成し磁気抵抗を減少した。このことにより、中間
脚13，13間の間隙によって発生する洩れ磁束52量を低減
でき、中央脚32，32間の間隙の洩れ磁束51によって発生
する渦電流損と同様に渦電流損の発生を抑えることがで
きる。さらに、洩れ磁束52が低減することにより、例え
ば、電磁機器本体11を図示しない金属製のケース内に収
納した際に、このケース体が洩れ磁束52により誘導加熱
することも防止できる。

【００３４】また、中央脚32，32と中間脚33，33との間
隙を同一寸法、すなわち、中央脚32，32と中間脚33，33
との突出する長さ寸法を同一にできるため、中央脚32，
32および中間脚33，33の先端を研磨などにより加工処理
する工程が容易で簡略化できる。

【００３５】さらに、中間脚33，33を中央脚32，32の幅
寸法Ｗ₁と同様に側脚の幅寸法Ｗより幅狭く形成したた
め、第２コイルボビン16b の挿通孔21b の径が小さくな
るとともに巻回部24b の径が小さくなり、電磁機器本体
11が小型化できるとともに、２次巻線15を巻回する導線
26が短くて済み、材料費の低減、巻回効率の向上および
電磁機器本体11の軽量化ができる。

【００３６】なお、上記実施例において、中間脚33，33
を一対設けコイルボビン16a ，16bを２つ挟持固定して
説明したが、中間脚33，33を複数設け複数のコイルボビ
ン16a ，16b を挟持固定しても同様の効果を得られる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の磁気洩れ変圧器によれ
ば、中間脚を側脚より幅狭に形成したため、中間脚の磁
気抵抗を大きくできるので、性能を低下させることなく
中間脚間に形成される間隙を狭く形成でき、コアの小径
化を図れ磁気洩れ変圧器を小型化できる。

【００３８】請求項２記載の磁気洩れ変圧器によれば、
請求項１記載の磁気洩れ変圧器に加え、中間脚の間隙寸
法を短くしたため、間隙の洩れ磁束が減少して渦電流損
などが生じにくくなり安定したインダクタンスを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気洩れ変圧器の一実施例を示す磁束
の発生状況を示す側面断面図である。

【図２】同上斜視図である。

【図３】同上コアの斜視図である。

【図４】同上コア部の平面図である。

【図５】同上側面図である。

【図６】同上磁気洩れ変圧器を回路に組み込んだ回路図
である。

【図７】従来の磁気洩れ変圧器の一実施例を示す磁束の
発生状況を示す側面断面図である。

【図８】同上斜視図である。

【図９】同上コアの斜視図である。

【図１０】同上コア部の平面図である。

【図１１】同上側面図である。

【符号の説明】

11 磁気洩れ変圧器としての電磁機器本体 12 コア 13 中央脚 14 コイルである１次巻線 15 コイルである２次巻線 16a コイルボビンである第１コイルボビン 16b コイルボビンである第２コイルボビン 31 側脚 32 中間脚 34 コア部 35a コイル挿入部としての第１コイル挿入部 35b コイル挿入部としての第２コイル挿入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柿島宜弘静岡県三島市南町６番78号東京電気株式会社三島工場内 (72)発明者山下真一静岡県三島市南町６番78号東京電気株式会社三島工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向両端に突出して形成された側
脚、これら側脚間の略中央にこれら側脚と同一方向に突
出して形成された中央脚、および、前記側脚および前記
中央脚間にこれら側脚および中央脚と同一方向に突出し
て形成された中間脚を有する一対のコア部を対向させ、
前記対向する側脚を接触させるとともに、前記対向する
中央脚および前記中間脚間に間隙を形成し、前記側脚、
前記中央脚および前記中間脚によりコイル挿入部が区画
形成されるコアと、コイルが巻装され、前記コイル挿入部に挿入されるコイ
ルボビンとを備え、前記コア部の前記中間脚は、前記コア部の長手方向の幅
寸法が前記側脚の幅寸法より幅狭に形成されたことを特
徴とする磁気洩れ変圧器。
【請求項２】コアは、対向する中央脚間の間隙と対向
する中間脚間の間隙とを同寸法に形成したことを特徴と
する請求項１記載の磁気洩れ変圧器。