JPH09330838A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH09330838A JPH09330838A JP8152047A JP15204796A JPH09330838A JP H09330838 A JPH09330838 A JP H09330838A JP 8152047 A JP8152047 A JP 8152047A JP 15204796 A JP15204796 A JP 15204796A JP H09330838 A JPH09330838 A JP H09330838A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
接触で電力伝達を行う電源装置に関するものであり、効
率良く行うことを可能とする電源装置を提供することを
目的とするものである。 【解決手段】 第1のコイル14に装着した第1のコア
14aの中心の棒状部の先端部の断面を他の部分より小
さくしたものであり、磁束を集中することで機器(第2
のコイル17)側が小型であってもエネルギーの伝達を
効率よく行うものである。
Description
る電子機器に電子機器への電力およびバッテリーへの充
電を行う電力を非接触で供給する電源装置に関するもの
である。
低電圧低電力および高密度実装により電子機器の小型化
が可能となり、さらに、バッテリーの小型・大容量化に
より、電子機器の電源をバッテリーで供給することがで
き、コードレスの電子機器も一般化してきている。その
結果、携帯電話機やビデオカメラ等はどこへでも持ち運
びができ、使用する場所も制限されることがないなどに
より爆発的に普及しつつある。
が増え、そして経済的にも省資源の面からも有利な充電
可能なバッテリーが使われる用途が拡大する。
要であり、充電器からバッテリー内蔵の電子機器へ電力
を供給するために接点方式を用いるのが一般的である
が、接点方式は使用環境や使用経過とともに接点の磨耗
・酸化等により接触不良が発生するようになる。また接
触不良を減らすために、接点に金メッキやバネによる接
触圧力等の安定化等で対応している。
非接触方式で電子機器への充電を行う方法を用いた電子
機器が増えつつある。
来の非接触方式の充電装置について説明する。
り、図6(A)〜図6(D)は要部である第1コイル、
第2コイルの関係を説明する説明図である。
6aは機器ケースであり、入力電源端子1は第1のコイ
ル4を介してスイッチング素子3に接続され、スイッチ
ング素子3の他端は電源端子1に接続されている。ま
た、スイッチング素子3にはこれをオン・オフ制御する
発振制御回路2が接続されている。
と、スイッチング素子3がオンの時、入力電源端子1よ
り第1のコイル4に流れた電流は磁気エネルギーとして
充電器ケース5aを通過し、さらに機器ケース6a内の
第2のコイル7により電気エネルギーに変換される。
ーは並列に接続されたコンデンサ11との間で電流共振
が起こり、スイッチング素子3がオン状態の時、コンデ
ンサ11から第2のコイル7に電流が供給されるように
コンデンサ11と第2のコイル7の共振条件を設定する
ことで出力制御回路8により大きな電力が供給され負荷
9から取り出すことができる。
リーの場合は定電流で受電されるように制御している。
1のコイル4に流れた電流は共振コンデンサ10との間
で共振電流となる。
第1のコイル4から第2のコイル7へのエネルギー伝達
について、図6により説明する。
7の上面図、図6(B)は第1のコイル4、第2のコイ
ル7と機器ケース6aおよび充電器ケース5aの断面図
であり、図6(C)は第1のコイル4の上面図であり、
図6(D)は第1、第2コイルの磁束の流れ図である。
同図6において、第1のコイルボビン4bに巻回した第
1のコイル4に流れた電流は第1のコイル4の4角柱の
第1のコア4aから上下に磁束を発生し、充電器ケース
5aと機器ケース6aを通過し第2のコイルボビン7b
に巻回した第2のコイル7のE型コア7aに集まり、そ
の第2のコイル7に起電力を生じさせる。
て発生する磁界の分布は、図6(D)に示すように第1
のコイル4の側面から下部に大きく磁界の漏れが発生す
る。
来の構成では、電子機器6の入力を増加させるには、第
2のコイル7のコア7aを大きくし、第2のコイル7を
内蔵する機器ケース6aを大きくしなければならないと
いう課題を有していた。
で、小型で、安いコストでしかも簡単に効率良くエネル
ギーを伝達可能とする電源装置を提供することを目的と
するものである。
に本発明の電源装置は、非接触型の電源装置において、
第1のコイルに装着される第1のコアの中心棒状部の先
端部分の断面積を他の棒状部より小さくしたものであ
り、先端部分を小さくすることによって、第1のコイル
により発生した磁束が絞りこまれ、第2のコイルと鎖交
する磁束が増加し、第2のコイルに発生する電力を増加
させるので、機器側を大きくする必要がなくなるもので
ある。
は、第1のコイルと第2のコイルを近接させて電力を伝
達する電源装置において、第1のコイルに装着される第
1のコアの中心棒状部の先端部分の断面積を他の棒状部
よりも断面積を小さくしたものであり、第2のコイルを
有する電子機器側の第2のコアの断面積が小さいもの
も、第1のコアの先端部分の断面積を小さくして、磁束
を集中するので、電子機器側に発生する電力を増加させ
るとともに、第1のコイルを有する充電器側は共用化が
可能となり、電源装置の低価格化が可能となるものであ
る。
第1のコアの中心棒状部の断面形状を長円形状としたも
のであり、第2のコアの面積率を上げてエネルギーの伝
達効率を向上させるものである。
第1のコイルの巻高さを、第2のコイルの巻高さと上記
第1、第2のコイル間距離の和より大きくしたものであ
り、エネルギーの伝達効率の向上を図ったものである。
第1のコアの第2のコイルとの非対向面の大きさを上記
第1のコイルの巻回高さと略同じとしたものであり、磁
束の漏れを防止してエネルギーの伝達効率を向上させる
ものである。
第2のコアの第1のコイルとの非対向面の大きさを上記
第2のコイルの巻回高さと略同じとしたものであり、更
に、磁束の漏れを防止してエネルギーの伝達効率を向上
させるものである。
請求項5記載の第1のコアの第2のコイルとの非対向面
の周縁にテーパーを設けたものであり、このテーパーに
よって磁束はテーパー部に集中して磁束の漏れが少なく
なり、効率が向上しノイズも減少するものである。
図4により説明する。 (実施の形態1)図1(A)は一実施の形態の要部であ
る第2のコイル部分の上面図、図1(B)は同要部であ
る第1のコイル部分と第2のコイル部分を組み合わせた
状態の側断面図であり、図1(C)は要部である第1の
コイル部分の上面図であり、図1(D)は大きさの異な
る他の第2のコイルと第1のコイル部分を組み合わせた
状態の側断面図である。
り、17aは第2のコイル17を巻回した第2のコイル
ボビンであり、第2のコア17cとともに機器ケース1
6a内に装着されている。15aは充電ケースであり、
14bは第1のコイル14を巻回した第1のコイルボビ
ンであり、第1のコア14aとともに充電ケース15a
内に装着されている。
は図に明らかなように、断面を長円形状とするととも
に、第1のコア14aの上端にはテーパー14cが第1
のコイル14の巻幅の略半分より上の部分から傾斜が始
まるように設けられている。
4aに発生した磁束は絞りこまれるので、図1(D)の
ように小型の電子機器の機器ケース16bに搭載された
小型の第2のコイル17に対しては鎖交する磁束が増加
し、第2のコイル17に発生する起電力を増加させるも
のである。従って、2次側の起電力を2次側のコイル1
7を大きくすることなく(2次側の電子機器を大型化す
ることなく)増加させることができるものである。な
お、以上のことから、電子機器の大きさに合わせて充電
器(1次側)を作製する必要がなく、充電器(1次側)
の共用化も図れるものである。
り、これでは、インダクタンスL値の低下が大きくなる
が、放射線状とすることによって、インダクタンスL値
の低下を抑制することが可能となる。
説明すると、第1のコイル14のエネルギーWはW=1
/2・LI2であるが、L値はコアの面積に比例する。
従って、従来の第1のコイル4の方形のコア4aのボビ
ン4bに導線を巻くと導線の外周は円に近くなり方形の
ボビン4bに占める導線の占積率は良くない。
14はコア14cの周辺が丸いので導線が長円に沿って
巻ける。その結果、同じ面積コイルでは長円の方が大き
いコア面積が得られ同じ巻き数であれば大きなL値が得
られる。
電流出力特性(VI特性)21のように従来のもののV
I特性20に比べ大きな出力を得ることができた。又図
2の22は長円形コイルでコアにテーパーがない場合の
特性であり出力が少し低下する。入力電力に対する出力
電力(効率)も第1のコイル14のコア14aにテーパ
ー14cがあるものは、テーパーのないものに比べ3%
向上する。
のコイル14と第2のコイル17は方形の物に比べ小さ
くすることが可能であり、長円形は機器を薄型するのに
も最適である。
の他の実施の形態の要部である第1のコイルと第2のコ
イルの側断面図であり、実施の形態1と同一部分は同一
番号を付して説明する。
り、24bはこの第1のコイルを巻回する第1のコイル
ボビンであり、24aは第1のコアである。また、27
は第2のコイルであり、27cは第2のコイル27を巻
回する第2のコアである。
のコイル27の巻高さL1と第1のコイル24と第2の
コイル27の距離L2との和(L1+L2)より大きく
設定されている。
cの両者が対向する面とは異なる面(非対向面)は、そ
れぞれの巻線の巻高さL,L1近傍まで延長されるとと
もに、第1のコア24aの周縁にはテーパー24cが形
成されている。
Lを第2のコイル27の巻高さL1と第1のコイル24
と第2のコイル27の距離L2との和(L1+L2)よ
り大きく設定したことにより、図4に示すごとく磁束2
3が第2のコイル27に届きやすくなるものである。
4aの周縁をテーパー状に形成したので、このテーパー
24cに磁束は集中し、磁束の漏れが減少し、さらに効
率のアップ、ノイズの減少に寄与するものである。
2のコア27cは焼結されているので凹凸があり、更に
黒色であることもあって放熱性も良好となり、従来の3
倍の出力電流が得られた。
のコイルに装着される第1のコアの中心棒状部の先端部
分の断面積を他の棒状部よりも小さくしたので、磁束が
絞り込まれ、電力効率の向上が図れるものである。
である第2のコイルの上面図 (B)同要部である第1、第2のコイルを組み合せた状
態の側断面図 (C)同要部である第1のコイルの上面図 (D)大きさの異なる他の第2のコイルと第1のコイル
を組み合せた状態の側断面図
第2のコイルを組み合せた状態の側断面図
図 (C)同第1のコイルの上面図 (D)同磁束の流れの説明図
Claims (6)
- 【請求項1】 第1のコイルと第2のコイルを近接させ
て電力を伝達する電源装置において、第1のコイルに装
着される第1のコアの中心棒状部の先端部分の断面積を
他の棒状部よりも小さくした電源装置。 - 【請求項2】 第1のコアの中心棒状部の先端部の断面
が長円であり、且つ、他の棒状部よりも断面積を小さく
した請求項1記載の電源装置。 - 【請求項3】 第1のコイルの巻回した巻高さを、第2
のコイルの巻高さと上記第1、第2のコイル間距離の和
より大きくした請求項1記載の電源装置。 - 【請求項4】 巻回された第1のコイルに装着される第
1のコアの第2のコイルとの非対向面の大きさを上記第
1のコイルの巻回高さと略同じとした請求項1記載の電
源装置。 - 【請求項5】 巻回された第2のコイルに装着される第
2のコアの第1のコイルと非対向面の大きさを上記第2
のコイルの巻高さと略同じとした請求項4記載の電源装
置。 - 【請求項6】 第1のコアの第2のコイルとの非対向面
の周縁にテーパーを設けた請求項4または請求項5記載
の電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15204796A JP3358443B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15204796A JP3358443B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09330838A true JPH09330838A (ja) | 1997-12-22 |
JP3358443B2 JP3358443B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15531900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15204796A Expired - Lifetime JP3358443B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3358443B2 (ja) |
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1996
- 1996-06-13 JP JP15204796A patent/JP3358443B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP3358443B2 (ja) | 2002-12-16 |
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