JPH10135054A - チョークコイルおよびそれを用いたスイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電子機器に使用されるスイッチング電源
用のチョークコイルに関するものであり、低ノイズ化を
可能とする直流重畳特性を有するチョークコイルを提供
するものである。 【解決手段】 ＥＥ型またはＥＩ型の閉磁路磁心の中央
磁脚１ｂに巻線２を装着し、この巻線２として一方の外
磁脚１ｃ側を半ターン分多く巻回したものとするととも
に、この巻線２を装着した中央磁脚１ｂに磁気ギャップ
３を設け、小電流領域でのインダクタンスを大きくした
ものであり、小電流領域での電流波形が改善され、高周
波リップルも減少し、また、磁心内に磁気ギャップ３を
設けているため、外部への磁気漏洩も低減できることに
なり、低ノイズ化を可能とする優れた直流重畳特性を有
するチョークコイルが提供できることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
されるスイッチング電源用のチョークコイルおよびそれ
を用いたスイッチング電源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種電子機器に使用されるスイッ
チング電源用のチョークコイルは、低コスト化を中心と
した構造面を主体に開発されてきた。

【０００３】従来のチョークコイルとしては、図９〜図
１２に示すものが一般的である。以下、従来のチョーク
コイルを図９〜図１２を用いて説明する。図９〜図１１
は、ＥＩ型コアを用いた従来のチョークコイルの構成
図、図１２は、ドラム型磁心を用いた従来のチョークコ
イルの構成図である。同図９〜図１２によると、１は磁
心、２は巻線、３は磁気ギャップ、１ａはＥ型磁心、１
ｂは中央磁脚、１ｃは外磁脚、１ｄはＩ型磁心、１ｅは
ドラム型磁心、Ｉｆは外面磁心、３ａは通し磁気ギャッ
プ、Ａは巻始め端子、Ｂは巻終り端子を示している。以
下、図番に沿って構成を説明する。

【０００４】図９は、巻始め端子Ａから巻始め、Ｅ型磁
心１ａの一方の外磁脚１ｃ側を半ターン多く巻回し、巻
終り端子Ｂで巻終った巻線２をＥ型磁心１ａの中央磁脚
１ｂに装着し、Ｉ型磁心１ｄとの接続面に通し磁気ギャ
ップ３ａを設けた後、Ｉ型磁心１ｄを上方より組み込ん
でチョークコイルを完成させる。

【０００５】また、図１０は、図９と比較してＥ型磁心
１ａの一方の外磁脚１ｃ側を半ターン多く巻き回した部
分がなく、巻線２としては整数ターンで巻線し、巻始め
端子Ａと巻終り端子Ｂは、同じ方向に引出している点が
異なっているものである。

【０００６】さらに図１１は、巻線２としては整数ター
ンで巻線したものを使用している点、中央磁脚１ｂのみ
に磁気ギャップ３を設けている点が図９と比べて異なっ
ているものである。

【０００７】図１２は、磁心１としてドラム型磁心１ｅ
を用い、このドラム型磁心１ｅの中央磁脚１ｂの周囲に
巻始め端子Ａから巻始め、巻終り端子Ｂまで半ターン多
く巻回して巻線２を構成した後、外面磁心１ｆとの接続
面に接着剤等で磁気ギャップ３を設けて外面磁心１ｆを
取り付けてチョークコイルを完成させる。この図１２の
構成においては、一般的にはドラム型磁心１ｅ、外面磁
心１ｆの磁心材料としては、高抵抗・高絶縁性を有する
Ｎｉ系フェライトを使用し、ドラム型磁心１ｅに直接巻
線するものが多い。

【０００８】また、図１３は従来の図９〜図１２の構成
におけるチョークコイルの直流重畳特性の代表例を示し
ており、チョークコイルに直流電流（Ｉｄｃ）を流した
ときのインダクタンス（Ｌ）の変化を示す特性図であ
る。

【０００９】ここで、図１３を利用してチョークコイル
の直流重畳特性に関して少し説明する。図１３において
Ｌ_Oは初期インダクタンスを示す。チョークコイルは、
簡単に言えば高周波電流を制限する目的で使用される素
子であり、インダクタンスの値は大きいほど電流の値が
少なくなり、電流波形が改善され、電源効率が向上す
る。また、高周波電流脈動（高周波リップル特性）も減
少し、ノイズ特性が向上するものである。また、図１３
におけるＩ_satは、Ｌ_Oが７０〜８０％にダウンするポイ
ントの直流電流値を表わしており、チョークコイルとし
てのインダクタンス発生機能がなくなるポイントを示し
ているものである。換言すれば、Ｉ_satはチョークコイ
ルに流せる最大電流値を示すものである。したがって、
チョークコイルの直流重畳特性としては、同一形状であ
ればＬ_OおよびＩ_satの両方の値が大きい程好ましいとい
える。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年、各種携帯電子機
器の発展或いは本物志向、環境保護等の視点より、小形
化、薄形化、高性能化、低消費電力化等の市場要求が高
まり、これらのセット開発ニーズに応えるため、電源供
給部、特にスイッチング電源においては、スイッチング
周波数の高周波化対応、面実装を主体とした高密度実装
化対応、半導体等の高性能化に対応した大電流化対応が
課題となっており、阻害要因としては特にノイズの増
加、損失の増加等の問題が発生し易いこと、大電流対応
小形部品が市場にないこと等が挙げられる。

【００１１】特に、スイッチング電源を構成する主要キ
ーパーツであるチョークコイルにおいては、低ノイズ
化、低損失化等の技術ニーズに対応した大電流対応小形
部品が求められており、優れた直流重畳特性（Ｌ〜Ｉｄ
ｃ特性）を有するチョークコイルの出現がセット開発ニ
ーズ、顧客の市場要求を満たす鍵を握っているといって
も過言ではない。

【００１２】しかしながら、従来の構成においては、図
１３のような直流重畳特性が一般的であり特に優れたも
のとはいえない。

【００１３】本発明はスイッチング電源に使用されるチ
ョークコイルにおいて低ノイズ化を可能とする優れた直
流重畳特性を有するチョークコイルを提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ＥＥ型またはＥＩ型の閉磁路磁心の中央磁
脚に巻線を装着し、この巻線として一方の外磁脚側を半
ターン分多く巻回したものとするとともに、この巻線を
装着した中央磁脚に磁気ギャップを設け小電流領域での
インダクタンスを大きくしたものである。

【００１５】この本発明によれば、低ノイズ化を可能と
する優れた直流重畳特性を有するチョークコイルを提供
することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ＥＥ型またはＥＩ型の閉磁路磁心の中央磁脚に巻線
を装着し、この巻線として一方の外磁脚側を半ターン分
多く巻回したものとするとともに、この巻線を装着した
中央磁脚に磁気ギャップを設け小電流領域でのインダク
タンスを大きくしたものであり、従来の直流重畳特性に
比べると小電流領域において電流波形が改善され、さら
に高周波電流の脈動（高周波リップル特性）も減少する
ため、また、磁心内に磁気ギャップを設けているため、
外部への磁気漏洩も低減できることとなり、低ノイズ化
を可能とする優れた直流重畳特性を有するチョークコイ
ルを提供できることになる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１の構成
に加えて閉磁路磁心材料として透磁率μｉの高い（μｉ
≧１０００）Ｍｎ系フェライトを用いたものであり、小
電流領域でのインダクタンスの値をさらに大きくでき
る。また、コイルの巻数も少なくできるため、請求項１
の効果に加えてさらにノイズ低減の効果が増大すること
および小形化も可能となる優れた直流重畳特性のチョー
クコイルを提供できることになる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１〜２の
構成に加えて閉磁路磁心として偏平型の磁心、つまり、
中央磁脚より外磁脚の幅を大きくし共通磁脚の背面厚み
を薄く設定した磁心を用いたものであり、磁心が占める
高さ方向の厚みを低減できることとなり、薄型のチョー
クコイルを提供できることになる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項３の構成
に加えて巻線の両端から外部に引出すリード端子のう
ち、少なくとも巻線の内周部に設けた引出端子を閉磁路
磁心の共通磁脚の少なくともいずれか一方に設けた切り
欠きまたは開口部を通して外部に引出したものであり、
引出端子の厚みが高さ方向に影響しなくなることおよび
閉磁路磁心のデッドスペースを無くしたため、さらに薄
型で、小形のチョークコイルを提供できることになる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
構成に加えて巻線の両端の引出端子を閉磁路磁心の相対
向する側に引出したものであり、各々の引出端子の面積
を大きく取れるため大電流対応時、引出端子部の接触抵
抗を低減できる。また、両側の端子によってチョークコ
イルが支えられるため、基板への実装性、安定性も増や
すこととなる。特に面実装対応に有利なチョークコイル
を提供できることとなる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
構成に加えて巻線の巻数を少なくしたものであり、総巻
数に対して半ターンの巻数の比率が増すことになり、小
電流領域でのインダクタンスの増加率がさらに大きくな
るため、ノイズ低減効果がさらに増すという効果が得ら
れるものである。また、巻数を少なくした場合は、線材
を太くできるため損失が低減できる。つまり、小巻数設
計にすればするほど大電流対応に有利となるチョークコ
イルを提供できることとなる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
構成に加えて巻線として平角導線または箔状導線からな
る板状巻線を渦巻状に巻回したものであり、丸線を用い
た場合よりコイルの占有面積（占積率）を大きくできる
ため、抵抗値を小さくでき損失が低減できる。また、同
一損失の場合は小形化が可能となるチョークコイルを提
供できることとなる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、電源を構成する
基板上に請求項１〜７の構成のチョークコイルを実装し
たものであり、本チョークコイルの特長である低ノイズ
化、大電流対応、低損失、薄型化、小形化等の価値を生
かして、より大容量で小形薄型、高性能のスイッチング
電源を簡単に提供できることになる。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。なお、以降の実施の形態の説明にあ
たっては、従来技術と同一個所は同一番号を付して説明
を省略して説明する。

【００２５】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態について図１〜図５を用いて説明する。

【００２６】図１は、本発明のチョークコイルの第１の
実施の形態を示す構成図、図２は図１の実施の形態にお
ける直流重畳特性を示す図、図３は本発明のチョークコ
イルの第１の実施の形態を説明するための構成図、図４
は図３の構成による直流重畳特性を示す図、図５は本発
明のチョークコイルの第１の実施の形態を説明するため
の他の構成図である。図３〜図５において２ｂは半ター
ンコイル、２ｃは整数ターンコイル、Φａは半ターンコ
イル２ｂによる磁束、Φｂは整数ターンコイル２ｃによ
る磁束、Φａ１は半ターンコイル２ｂによる磁束のうち
外磁脚１ｃを通過する磁束、Φａ２は半ターンコイル２
ｂによる磁束のうち中央磁脚１ｂを通過する磁束を示
す。

【００２７】図１は、巻始め端子Ａから巻始め、Ｅ型磁
心１ａの一方の外磁脚１ｃ側を半ターン多く巻回し、巻
終り端子Ｂで巻終った巻線２を、予め中央磁脚１ｂのみ
に磁気ギャップ３を設けて準備したＥ型磁心１ａの中央
磁脚１ｂに装着し、Ｉ型磁心１ｄを上方より組み込んで
チョークコイルを完成させるものである。従来例を示す
図９の構成と異なる点は、巻線２を装着したＥ型磁心１
ａの中央磁脚１ｂのみに磁気ギャップ３を設け、Ｉ型磁
心１ｄと外磁脚１ｃとの接続面には、磁気ギャップを設
けていない点である。本構成で得られる特性は、図２に
示すような直流重畳特性となり、小電流領域におけるイ
ンダクタンスＬ_OSが発生し、従来例の特性を示す図１３
と比較して小電流領域のインダクタンスを大きくできる
ものである。この基本構成の差による特性差の実験結果
を（表１）に示している。

【００２８】

【表１】

【００２９】（表１）より、従来例を示す図９〜図１１
のチョークコイルの特性では小電流領域におけるインダ
クタンスＬ_OSが発生していないが、本発明を示す図１の
チョークコイルの特性においてのみ、Ｌ_OSが発生してい
ることが判明した。また、従来例の図９と本発明の図１
は、磁気ギャップの構成のみ異なり、磁心形状、ギャッ
プ長、巻数は同一条件に設定して実験したものである。
（表１）における図１と図９の特性の実験結果によれ
ば、Ｌ_OB、Ｉ_satはほぼ同じであるが、小電流領域にお
けるインダクタンスＬ_OSのみが発生することが判明し
た。このことは、同一形状においてチョークコイルに流
せる最大電流値を示すＩ_satを減少させることなく、初
期インダクタンスも大きくできるということであり、チ
ョークコイルとしては極めて好ましい特性が得られた。

【００３０】以上、図１に示す構成で小電流領域におけ
るインダクタンスを大きく設定してやれば、従来の直流
重畳特性に比べると小電流領域において電流波形が改善
され、さらに高周波電流の脈動（高周波リップル特性）
も減少するため、また、磁心内に磁気ギャップ３を設け
ているため、外部への磁気漏洩も低減できることとな
り、低ノイズ化を可能とする優れた直流重畳特性を有す
るチョークコイルを提供できることになる。

【００３１】次に本発明のチョークコイルの第１の実施
の形態を技術的に解析した結果を図３〜図５を用いて説
明する。上述の図１の構成で小電流領域におけるインダ
クタンスを大きく設定でき、その効果も確認できたが、
なぜ、図１の構成で小電流領域におけるインダクタンス
を大きく設定できるのかという疑問に対する解析実験を
行った。まず、半ターンコイル２ｂの発生する磁束Φａ
による直流重畳特性と整数ターンコイル２ｃの発生する
磁束Φｂによる直流重畳特性の合成で図２のような優れ
た直流重畳特性が得られ、その発生インダクタンスの大
きさは、半ターンコイル２ｂの発生する磁束Φａによる
直流重畳特性の大きさに依存するという仮説に基づき、
図１における巻線２を図３のように巻始め端子Ａから端
子Ｃにいたる整数ターンコイル２ｃと端子Ｄから端子Ｂ
にいたる半ターンコイル２ｂに分離して実験確認を行っ
た。

【００３２】その結果、図４のように半ターンコイル２
ｂの発生する磁束Φａによる直流重畳特性がカーブＢと
して、整数ターンコイル２ｃの発生する磁束Φｂによる
直流重畳特性がカーブＡとして実測され、図４に示す２
つのカーブＡとＢの合成で本発明の直流重畳特性が得ら
れることおよびその発生理由は、カーブＢの存在である
ということが確認できた。

【００３３】さらに従来例を示す図９においては、半タ
ーンコイルを形成してやってもこのカーブＢは発生しな
いことは前述の通りである。このことは、同じ、半ター
ンコイルを形成してやっても磁気回路、つまり、磁気ギ
ャップ３の形成位置が異なればカーブＢは発生しないこ
とを示している。従来例の図９においては、Ｉ型磁心１
ｄとＥ型磁心１ａの接続面に通し磁気ギャップ３を設け
ているため、半ターンコイルによる発生磁束が、通過す
る磁気回路である中央磁脚１ｂと外磁脚１ｃの両方に磁
気ギャップ３が存在し、磁気抵抗が非常に大きくなり、
大きなインダクタンスは発生しなくなる。

【００３４】一方、本発明の実施の形態１を示す図３に
よれば、中央磁脚１ｂのみに磁気ギャップ３を設けてい
るため、半ターンコイルによる磁束Φａのうち、外磁脚
１ｃを通過する磁束Φａ１は磁気回路中には、磁気ギャ
ップが存在してない。このため、磁気抵抗が少なく高イ
ンダクタンスを発生する。つまり、磁気ギャップを有さ
ない磁気回路にこの半ターンコイル２ｂを巻いてやるこ
とがカーブＢの発生には、非常に重要なポイントとなる
ことが判明した。

【００３５】また、図３における構成で使用する磁性材
料をＭｎ系フェライトを使用し、透磁率をμｉ＝１４０
０からμｉ＝２４００程度まで大きくしてやれば、カー
ブＢの初期インダクタンスがさらに大きくなることも確
認でき、Ｎｉ系フェライト等の透磁率の低い材料（μｉ
≒５００程度）に比べてその効果が顕著に現れるもので
ある。また、透磁率の高いＭｎ系フェライトを使用して
やればインダクタンスが大きくなり、同一インダクタン
スを得るためにはコイルの巻数を少なくできることにな
り、チョークコイルの小形化も可能となる。

【００３６】また、図５に示すように図３の閉磁路磁心
をＥＥ型磁心に変更してやっても同様の結果が得られ
た。以上の実験結果の一部を（表２）に示している。な
お、（表２）における磁心材料は、透磁率（μｉ≒２４
００）の高いＭｎ系フェライトを使用したものである。

【００３７】

【表２】

【００３８】（表２）より、磁心形状がＥＩ型磁心であ
ってＥＥ型磁心であってもほぼ同等の初期インダクタン
スＬ_OSが小電流領域において発生していることがわか
る。また、透磁率の高いＭｎ系フェライトを使用してい
るため、半ターンコイル（表中では、０．５ターンと表
示している。）による発生インダクタンスＬ_OS1は、整
数ターンコイルにより発生するインダクタンスＬ_OB1と
ほぼ同じレベル、すなわち、通常時の倍近い初期インダ
クタンスが発生し、ノイズ低減効果を顕著に高められる
ことが判明した。

【００３９】以上の確認結果より、図１の構成に加えて
使用する磁性材料の透磁率を大きくしてやること、具体
的に言えば、閉磁路磁心材料として透磁率μｉの高い
（μｉ≧１０００程度）Ｍｎ系フェライトを用いてやれ
ば、小電流領域でのインダクタンスの値をさらに大きく
できることとなり、また、コイルの巻数も少なくできる
ため、さらにノイズ低減の効果が増大することおよび小
形化も可能となる優れた直流重畳特性のチョークコイル
を提供できることになる。

【００４０】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態について図６〜図８を用いて説明する。図６は同
分解斜視図、図７は同完成品の斜視図、図８は本発明の
第２の実施の形態において巻数を可変したときの直流重
畳特性図である。図６〜図８において２ａは平角絶縁導
線、４ａは巻始め引出端子、４ｂは巻終り引出端子、５
は端子台、６は絶縁シートを示している。

【００４１】図６において、巻線２として平角導線また
は箔状導線からなる板状巻線を渦巻状に巻回したもので
構成されるが、具体的には、自己融着性平角絶縁導線２
ａを渦巻状に巻回し、加熱して表面の自己融着層を相互
に融着させて巻線２を形成している。この巻線２として
平角導線を巻回することにより、丸線を用いた場合より
コイルの占有面積（占積率）を大きくできるため、抵抗
値を小さくでき損失が低減できる。また、同一損失の場
合は小形化が可能となるチョークコイルを提供できるも
のである。

【００４２】この巻線２の両端すなわち、内周部と外周
部に板状の巻始め引出端子４ａ、巻終り引出端子４ｂが
接続され、下方に突出するように引出されている。端子
台５は合成樹脂などの絶縁物によって構成され、巻線２
が嵌合する筒状部５ｃと底板５ｄと三角状凸部５ｅによ
って形成され、また、底板５ｄの４隅には巻線２を組み
込むときの巻線外周部のガイドとなる凸部５ｆを設けて
ある。さらに端子台５には筒状部５ｃから三角状凸部５
ｅまで貫通する穴５ａと底板５ｄを貫通する穴５ｂが設
けられている。

【００４３】なお、本実施の形態では、巻線材料として
自己融着性平角絶縁導線２ａを使用して自己融着させて
実験したが、巻線２が形成できれば必ずしも自己融着線
を使う必要はなく他の方法でもよい。

【００４４】以上のように構成された巻線２を端子台５
に上方より組み込む。この時、巻線２の巻始め引出端子
４ａ、巻終り引出端子４ｂは、それぞれ端子台５に設け
られた貫通する穴５ａ，５ｂに挿入した後、巻線２の内
周部に設けられた巻始め引出端子４ａは、三角状凸部５
ｅの下面で側方に折り曲げ、三角状凸部５ｅの端面より
外部に引出される。また、巻線２の外周部に設けられた
巻終り引出端子４ｂは、底板５ｄの側方に折り曲げ、巻
始め引出端子４ａと相対向する底板５ｄの端面より外部
に引出される。

【００４５】このように巻線２の両端の引出端子４ａ，
４ｂを閉磁路磁心１の相対向する側に引出しているた
め、各々の引出端子の幅を大きく取れる、つまり、面積
を大きく取れることになり、基板への実装時に引出端子
部の接触抵抗を低減でき、大電流を流す時有利となる。
さらに両側の端子でバランスよくチョークコイルが支え
られるため、基板への実装性、安定性も増すこととな
り、特に面実装対応に有利なチョークコイルを提供でき
ることとなるものである。

【００４６】次にこの巻線２と端子台５を組み合わせた
ものに上方から、位置決め等の工夫を凝らした形状に設
定された絶縁シート６を組み込んだ後、最後にＥＥ型ま
たはＥＩ型の閉磁路磁心１を組み込み、図７に示すよう
なチョークコイルを完成するものである。閉磁路磁心１
として具体的には、磁心材料としては透磁率μｉの高い
（μｉ≒２４００）Ｍｎ系フェライトを用い、形状とし
ては図６に示すようなＥ型磁心１ａとＩ型磁心１ｄから
なるＥＩ型の閉磁路磁心１を使用した。このＥ型磁心１
ａは、中央磁脚１ｂより外磁脚１ｃの幅を大きくし、共
通磁脚１ｇの背面厚みを薄く設定し、Ｉ型磁心１ｄも同
様に厚みを薄く設定した偏平型磁心と称される磁心形状
にしてある。このことにより、磁心が占める高さ方向の
厚みを低減できることとなり、薄型のチョークコイルを
提供できることになるものである。

【００４７】また、このＥ型磁心１ａの共通磁脚１ｇに
は、端子台５の三角状凸部５ｅをはめこむ大きさの切り
欠き部１ｈが設けられているため、巻始め引出端子４ａ
の厚みはチョークコイルの高さ方向に影響しなくなるこ
とおよび閉磁路磁心１のデッドスペースをなくして有効
利用しているため、さらに薄型で小形のチョークコイル
を提供できることになる。

【００４８】また、Ｅ型磁心１ａの中央磁脚１ｂの天
面、つまり上部には、閉磁路磁心としたときに必要な磁
気ギャップを設けるため、磁脚の長さは外磁脚１ｃに比
べて少し短く設定している。また、絶縁シート６は、ポ
リエステルフィルム、ＰＰＳフィルム、アラミッド紙等
の絶縁材料からなるシート状形状であるが、具体的には
アラミッド紙を使用し、Ｅ型磁心１ａの中央磁脚１ｂの
上部とＩ型磁心１ｄとの間の磁気ギャップに挟み込まれ
る構成とした。

【００４９】図８は本発明の第２の実施の形態において
巻数を可変したときの直流重畳特性図であり、（表３）
に巻数を可変した時の小電流領域でのインダクタンスの
増加率の実験結果を示している。

【００５０】

【表３】

【００５１】（表３）によれば、巻数を少なくしてやれ
ば総巻数に対して半ターン巻数の比率が増すことにな
り、小電流領域でのインダクタンスの増加率が大きくな
ることが実験結果で証明されたことになる。特に巻数が
５ターン以下であれば、インダクタンス増加率は１５０
％以上にもなり、ノイズ低減の効果がさらに大きくなる
という効果が得られるものである。さらに巻数を少なく
設定すればするほど線材の長さを短くできること、或い
は線材を太くできること等により巻線の抵抗を少なくす
ることが可能となるため損失低減の効果も大きくなり、
大電流対応に有利なチョークコイルを提供できることと
なる。

【００５２】以上、本発明の第２の実施の形態における
図６〜図７の構成例と丸線を使用した従来構成例の図１
２との特性、形状の比較例を（表４）にまとめた。

【００５３】

【表４】

【００５４】（表４）において、整数ターンにおけるイ
ンダクタンスＬ_OBをほぼ同じ値に設定し、その他の特
性、形状を従来例を１００とおいて（ ）内の指数で比
較している。その指数を比較すれば、具体効果を数値で
考察できるものである。小電流領域におけるインダクタ
ンスＬ_OSに関しては、従来例では発生なしであるが、本
発明では発生しており、指数表示はしていない。

【００５５】（表４）によると、まず、特性面の比較に
おいてチョークコイルに流せる最大電流値Ｉ_satは従来
比１０９〜１７４まで増加、直流抵抗は従来比３６〜９
３まで低減、チョークコイルの温度上昇を一定とした時
に流せる定格電流値は従来比１２６〜１５３まで増加さ
せることができている。また、形状面においては、薄型
化を示すチョークコイルの高さは従来比６９まで低減、
小形化を示す体積比較においては、従来比７５まで低減
できることが確認できている。

【００５６】特に本発明における巻数小の場合は、特性
面においてチョークコイルの最大電流、定格電流は、従
来比１５０％以上までアップできるにもかかわらず、直
流抵抗は、従来比３６％、つまり、半減以下まで低減で
きるという出力容量が大きくとれ、かつ、損失が低減で
きるという大きな効果が生まれるものである。

【００５７】したがって、高さ、体積等の形状面で制約
のある薄型小形電源を開発する場合においても、主要キ
ーパーツであるチョークコイルが開発の鍵を握っている
ことは前述の通りであるが、電源を構成する基板上に本
発明の実施の形態に示すようなチョークコイルを実装し
てやれば、本発明のチョークコイルの特長である低ノイ
ズ化、大電流化、低損失化、薄型化、小形化、面実装化
等の価値をそのまま利用できるため、従来チョークコイ
ルを使用した場合では、達成できないレベルのより大容
量で小形薄型の高性能なスイッチング電源を簡単に提供
できることになる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の直
流重畳特性に比べると小電流領域における電流波形が改
善され、さらに高周波電流の脈動（高周波リップル特
性）も減少するため、また、磁心内に磁気ギャップ３を
設けているため、外部への磁気漏洩も低減できることに
なり、低ノイズ化を可能とする優れた直流重畳特性を有
するチョークコイルを提供できるものである。また、小
形化、薄型化、面実装性向上、低損失化、大電流化への
対応においても有利なチョークコイルを提供できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチョークコイルの第１の実施の形態を
示す構成図

【図２】本発明のチョークコイルの第１の実施の形態に
おける直流重畳特性を示す図

【図３】本発明のチョークコイルの第１の実施の形態を
説明するための構成図

【図４】図３の構成による直流重畳特性を示す図

【図５】本発明のチョークコイルの第１の実施の形態を
説明するための他の構成図

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す分解斜視図

【図７】同完成品の斜視図

【図８】本発明の第２の実施の形態において巻数を可変
したときの直流重畳特性図

【図９】ＥＩ型コアを用いた従来のチョークコイルの構
成図

【図１０】ＥＩ型コアを用いた従来のチョークコイルの
他の構成図

【図１１】ＥＩ型コアを用いた従来のチョークコイルの
他の構成図

【図１２】ドラム型磁心を用いた従来のチョークコイル
の構成図

【図１３】従来の構成におけるチョークコイルの直流重
畳特性の代表例を示す特性図

【符号の説明】

１ 閉磁路磁心 １ａ Ｅ型磁心 １ｂ 中央磁脚 １ｃ 外磁脚 １ｄ Ｉ型磁心 １ｅ ドラム型磁心 １ｆ 外面磁心 １ｇ 共通磁脚 １ｈ 切り欠き部 ２ 巻線 ２ａ 平角絶縁導線 ２ｂ 半ターンコイル ２ｃ 整数ターンコイル ３ 磁気ギャップ ３ａ 通し磁気ギャップ ４ａ 巻始め引出端子 ４ｂ 巻終り引出端子 ５ 端子台 ５ａ 貫通穴 ５ｂ 貫通穴 ５ｃ 筒状部 ５ｄ 底板 ５ｅ 三角状凸部 ５ｆ 巻線外周部のガイドとなる凸部 ６ 絶縁シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 文明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＥＥ型またはＥＩ型の閉磁路磁心の中央
   磁脚に巻線を装着し、この巻線として一方の外磁脚側を
   半ターン分多く巻回したものとするとともに、この巻線
   を装着した中央磁脚に磁気ギャップを設け小電流領域で
   のインダクタンスを大きくしたチョークコイル。
2. 【請求項２】 閉磁路磁心材料として透磁率μｉの高い
   （μｉ≧１０００）Ｍｎ系フェライトを用いた請求項１
   に記載のチョークコイル。
3. 【請求項３】 閉磁路磁心として中央磁脚より外磁脚の
   幅を大きくし、共通磁脚の背面厚みを薄く設定した偏平
   型の磁心を用いた請求項１または２に記載のチョークコ
   イル。
4. 【請求項４】 巻線の両端から外部に引出す引出端子の
   うち、少なくとも巻線の内周部に設けた引出端子を閉磁
   路磁心の共通磁脚の少なくともいずれか一方に設けた切
   り欠きまたは開口部を通して外部に引出した請求項３に
   記載のチョークコイル。
5. 【請求項５】 巻線の両端の引出端子を閉磁路磁心の相
   対向する側に引出した請求項１〜４のいずれかに記載の
   チョークコイル。
6. 【請求項６】 巻線の巻数を少なくした請求項１〜５の
   いずれかに記載のチョークコイル。
7. 【請求項７】 巻線として平角導線または箔状導線から
   なる板状巻線を渦巻状に巻回した請求項１〜６のいずれ
   かに記載のチョークコイル。
8. 【請求項８】 電源を構成する基板上に請求項１〜７の
   いずれかに記載の構成のチョークコイルを実装したスイ
   ッチング電源。