JPS5810341Y2 - pulse width control transformer - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパルス幅制御トランスに係り、とくにスイッチ
ングレギュレータ等の安定化電源に用いるのに適したパ
ルス幅制御トランスに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pulse width control transformer, and particularly to a pulse width control transformer suitable for use in a stabilized power source such as a switching regulator.

現在広範囲に用いられるいわゆるスイッチングレギュレ
ータの多くはパルス幅制御方式であって、トランジスタ
等のスイッチング素子を用い、その導通時間を電子回路
により制御して出力電圧の安定化を図っている。Most of the so-called switching regulators that are currently widely used are of the pulse width control type, and use switching elements such as transistors, and their conduction time is controlled by electronic circuits to stabilize the output voltage.

しかし、上記の如きスイッチング素子の導通時間を制御
するものでは回路構成が複雑化するため、前記パルス幅
制御をトランス自体で実行可能なパルス幅制御トランス
が本考案者より提案されている。However, since the circuit configuration for controlling the conduction time of the switching element as described above becomes complicated, the present inventor has proposed a pulse width control transformer in which the pulse width control can be performed by the transformer itself.

第１図にそのパルス幅制御トランスの基本的構成を示す
。FIG. 1 shows the basic configuration of the pulse width control transformer.

この図において、パルス幅制御トランスの磁心は主磁路
を或す磁心１Ａとパス磁路を或す磁心１Ｂとの組合せか
ら戒り、磁心１ＡはＵＩ型もしくはＵＵ型磁心であり、
磁心１ＢはＥＩ型もしくはＥＥ型磁心で構成される。In this figure, the magnetic core of the pulse width control transformer is a combination of a magnetic core 1A having a main magnetic path and a magnetic core 1B having a pass magnetic path, and the magnetic core 1A is a UI type or UU type magnetic core,
The magnetic core 1B is composed of an EI type or EE type magnetic core.

入力巻線２は主巻線２Ａと副巻線２Ｂとに２分割されて
おり、主巻線２Ａは磁心１Ａの一方の脚と磁心１Ｂの中
脚とに共通に巻回され、出力巻線３及び副巻線２Ｂは磁
心１Ａの他方の脚に巻回される。The input winding 2 is divided into two parts, a main winding 2A and a sub-winding 2B.The main winding 2A is commonly wound around one leg of the magnetic core 1A and the middle leg of the magnetic core 1B, and the output winding 3 and the auxiliary winding 2B are wound around the other leg of the magnetic core 1A.

また、制御巻線４Ａ、４Ｂが磁心１Ｂの両側脚に夫々巻
回され、制御巻線４Ａ、４Ｂは、制御電流■。Further, control windings 4A and 4B are wound around both legs of the magnetic core 1B, respectively, and the control windings 4A and 4B receive a control current (■).

を流したとき各巻線より生じる磁束が同相となり、しか
も入力巻線２に入力電圧を印加したときに主巻線２Ａに
より生じる磁束によって当該巻線４Ａ、４Ｂに夫々誘起
される電圧が打消し合うように直列接続される。The magnetic fluxes generated from each winding are in phase when the current is applied to the input winding 2, and when the input voltage is applied to the input winding 2, the magnetic flux generated by the main winding 2A cancels out the voltages induced in the respective windings 4A and 4B. are connected in series.

このようなパルス幅制御トランスにおいては、制御巻線
４Ａ、４Ｂに流す直流の制御電流■。In such a pulse width control transformer, a DC control current (2) is passed through the control windings 4A and 4B.

を変えることによりパルス磁路を或す磁心１Ｂの磁化状
態を変化させることが可能であり、ひいては出力巻線３
側に接続される負荷りの両端に現れる電圧を制御するこ
とが可能な特性を有している。By changing the pulse magnetic path, it is possible to change the magnetization state of the magnetic core 1B, which in turn changes the output winding 3.
It has the characteristic that it is possible to control the voltage appearing across the load connected to the side.

ところで、上記の如きパルス幅制御トランスはコンバー
タの出カドランスとして用いられ、ブツシュプル接続さ
れることが多い。Incidentally, the pulse width control transformer as described above is used as an output transformer of a converter, and is often connected in a bush-pull manner.

このため、前記入力巻線２を効率の面よりバイファイラ
巻とするのが普通である。For this reason, the input winding 2 is usually bifilar-wound in view of efficiency.

この場合の入力巻線２の構成を第２図に示す。The configuration of the input winding 2 in this case is shown in FIG.

この図において、入力巻線２を構成する主巻線２Ａ及び
副巻線２Ｂは夫々バイファイラ巻され、巻線ａ１．ａ２
及び巻線ｂ＝、ｂ２を夫々有している。In this figure, a main winding 2A and a sub-winding 2B constituting the input winding 2 are each bifilar-wound, and windings a1. a2
and windings b= and b2, respectively.

これら主巻線２Ａと副巻線２Ｂとの接続は、巻線ａ１と
巻線ｂ１とを一端において直列に接続し、同様に他方の
巻線ａ２．ｂ２どおしを直列に接続するとともに、巻線
ｂ１の他端と巻線ａ２の他端とを接続して巻線ａｌ、ｂ
ｌの直列回路に巻線ａ２．ｂ２の直列回路を直列接続し
、さらに巻線ａｌ、ｂ２の他端を入力端子５，６に夫々
引出し、前記巻線ｂ１と巻線ａ２との接続点を中点端子
７に引出すことにより行われる。The main winding 2A and the auxiliary winding 2B are connected by connecting the winding a1 and the winding b1 in series at one end, and similarly connecting the winding a2 and the winding b1 to each other in series. b2 are connected in series, and the other end of winding b1 and the other end of winding a2 are connected to form windings al and b.
Winding a2. By connecting the series circuits of b2 in series, further leading out the other ends of windings al and b2 to input terminals 5 and 6, respectively, and leading out the connection point of winding b1 and winding a2 to midpoint terminal 7, be exposed.

しかし、このように別個の磁脚にまたがって分割巻線さ
れしかも各々がバイファイラ巻された両巻線２Ａ、２Ｂ
の接続には技術的な配慮が必要になる。However, in this way, both windings 2A and 2B are split into separate windings and each is bifilar-wound.
The connection requires technical consideration.

例えば、複雑な継線により第２図の結線を実現したので
は製造技術上不利であるばかりでなく、リード線の引回
し方向によっては磁気回路上巻数の減少もしくは増加と
なる場合があり、また電気絶縁上も入力巻線群の処理は
特に法規で厳密に取締られるため不利である。For example, if the connection shown in Figure 2 is achieved using complicated wire connections, it is not only disadvantageous in terms of manufacturing technology, but also may result in a decrease or increase in the number of turns on the magnetic circuit depending on the direction in which the lead wires are drawn. In terms of electrical insulation, the treatment of the input winding group is particularly disadvantageous because it is strictly regulated by law.

さらに、パルス幅制御トランスの用途によっては出力巻
線３に高圧が誘起されるから、この巻線３と前記副巻線
２Ｂとの絶縁にも配慮が必要である。Furthermore, since high voltage is induced in the output winding 3 depending on the use of the pulse width control transformer, consideration must be given to the insulation between this winding 3 and the sub-winding 2B.

また、パルス幅制御トランスは通常のトランスに比して
巻線の個数が多くなるから、組立容易な構造であること
が望ましい。Further, since the pulse width control transformer has a larger number of windings than a normal transformer, it is desirable that the transformer has a structure that is easy to assemble.

本考案は、実用的な構造でしかも実装に際しての配線、
継線等の繁雑な作業を不要にした低置なパルス幅制御ト
ランスを提供しようとするものである。This invention has a practical structure, and also requires wiring during implementation.
The present invention aims to provide a low-mounted pulse width control transformer that eliminates the need for complicated work such as connecting wires.

以下、本考案に係るパルス幅制御トランスの実施例を図
面に従って説明する。Embodiments of the pulse width control transformer according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第３図及び第４図において、主磁路はＵ型磁心１Ｃと■
型磁心１Ｄとの組合せ、パス磁路はＥ型磁心１Ｅと■型
磁心ＩＦとの組合せで夫々構成され、Ｕ型磁心１Ｃの一
方の脚とＥ型磁心ＩＥの中脚とが共通に挿入される主入
力側巻枠１０には、人力巻線２の主巻線２Ａがバイファ
イラ巻により設けられる。In Figures 3 and 4, the main magnetic path is U-shaped magnetic core 1C and ■
In combination with the type magnetic core 1D, the path magnetic path is composed of a combination of the E type magnetic core 1E and the ■ type magnetic core IF, and one leg of the U type magnetic core 1C and the middle leg of the E type magnetic core IE are inserted in common. The main winding 2A of the human-powered winding 2 is provided on the main input side winding frame 10 by bifilar winding.

その主入力側巻枠１０の鍔部には端子ピン１１乃至１４
が直接設けられており、前記主巻線２Ａの巻線端はそれ
らの端子ピンに夫々からげられはんだ付けされる。The main input side winding frame 10 has terminal pins 11 to 14 on the flange.
are directly provided, and the winding ends of the main winding 2A are respectively hung and soldered to these terminal pins.

前記Ｅ型磁心１Ｅの側脚が挿入される制御側巻枠１５Ａ
、１５Ｂには、制御巻線４Ａ、４Ｂが夫々施され、それ
らの鍔部の端子ピン１６．１７に各巻線端が接続される
。Control side winding frame 15A into which the side legs of the E-type magnetic core 1E are inserted
, 15B are provided with control windings 4A, 4B, respectively, and the ends of each winding are connected to terminal pins 16, 17 on their flanges.

前記Ｕ型磁心ＩＣの他方の脚が挿入される副入力側巻枠
１８には、入力巻線２の副巻線２Ｂがバイファイラ巻に
より設けられ、鍔部の端子ピン１９乃至２２に各巻線端
が結ばれる。The sub-input side winding frame 18 into which the other leg of the U-shaped magnetic core IC is inserted is provided with a sub-winding 2B of the input winding 2 by bifilar winding, and each winding end is connected to the terminal pins 19 to 22 of the collar. are tied.

そして副入力側巻枠１８の外周に設けられる出力側巻枠
２３には出力巻線３が施され、鍔部の端子ピン２４乃至
２７に接続される。The output winding 3 is provided on the output winding frame 23 provided on the outer periphery of the sub-input winding frame 18, and is connected to the terminal pins 24 to 27 on the flange.

これらの各巻枠は嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有してい
て、相互に連結一体化できるようになっている。Each of these winding frames has a fitting convex portion or a fitting concave portion, so that they can be interconnected and integrated.

すなわち、前記主入力側巻枠１０の鍔部両側には嵌合用
凹部３０が、前記制御側巻枠１５Ａ、１５Ｂの鍔部には
嵌合用凸部３１が夫々形成され、これらにより３者は連
結一体化可能である。That is, fitting recesses 30 are formed on both sides of the flange of the main input side winding frame 10, and fitting convex parts 31 are formed on the flanges of the control side winding frames 15A and 15B, so that the three are connected. Can be integrated.

また、主入力側巻枠１０の鍔部には嵌合用凸部３２が、
前記副入力側巻枠１８の鍔部には嵌合用凹部３３が夫々
形成され、これらにより、両者は一体化可能である。Further, a fitting convex portion 32 is provided on the flange of the main input side winding frame 10.
Fitting recesses 33 are formed in the flanges of the sub-input side winding frame 18, so that the two can be integrated.

上記の構成において、パルス幅制御トランスの組立は、
各巻枠１０．１５ Ａ、１５ Ｂ 、１８．２３に巻線
を施して巻線端の処理をした後、各巻枠を嵌合して連結
一体化し、しかる後、Ｕ型磁心１Ｃ及びＥ型磁心１Ｅを
挿入し、両磁心ＩＣ，ＩＥ及びＩ型磁心ＩＤ。In the above configuration, the assembly of the pulse width control transformer is as follows:
After winding each of the winding frames 10.15A, 15B, and 18.23 and processing the winding ends, the winding frames are fitted and connected together, and then the U-shaped magnetic core 1C and the E-shaped magnetic core are assembled. Insert 1E, both magnetic cores IC, IE and I type magnetic core ID.

１Ｆ相互の接合部をエポキシ樹脂等の接着剤で接着処理
する。The joints between the first floors are bonded with an adhesive such as epoxy resin.

このようにして組立てられたパルス幅制御トランスは、
１例として第５図に示すようなパターンを有するプリン
ト基板４０に取付けられる。The pulse width control transformer assembled in this way is
For example, it is attached to a printed circuit board 40 having a pattern as shown in FIG.

このプリント基板４０は、前記各巻枠に設けられた端子
ピンに対応した穴を有し、前記第２図の入力端子５，６
に夫々対応する入力端子部５Ａ、６Ａ及び中点端子７に
対応する中点端子部７Ａが形成されている。This printed circuit board 40 has holes corresponding to the terminal pins provided on each winding frame, and has holes corresponding to the input terminals 5 and 6 shown in FIG.
Input terminal portions 5A and 6A corresponding to the middle point terminal 7, respectively, and a middle point terminal portion 7A corresponding to the middle point terminal 7 are formed.

また、制御巻線４Ａ、４Ｂに接続される制御端子部４１
．出力巻線３に接続される出力端子部４２も夫々形成さ
れている。In addition, a control terminal section 41 connected to the control windings 4A and 4B
．． Output terminal portions 42 connected to the output windings 3 are also formed.

以上説明したように、上記実施例によれば、各巻枠に予
め別々に巻線を施しておき、しかる後各巻枠を連結一体
化して磁心を挿入するようにしているから、組立容易で
ある。As explained above, according to the above embodiment, each winding frame is separately wound in advance, and then the winding frames are connected and integrated, and the magnetic core is inserted, so assembly is easy.

また、各巻枠を一体化することにより端子ピンの位置が
正確に定まるからプリント基板との結合が容易であり、
プリント基板に予め所定のパターンを形成しておくこと
により継線等が不要になる。In addition, by integrating each winding frame, the position of the terminal pin can be determined accurately, making it easy to connect to a printed circuit board.
By forming a predetermined pattern on the printed circuit board in advance, connecting wires and the like become unnecessary.

これらのことは量産に際してコスト低減に非常に有効で
ある。These things are very effective in reducing costs during mass production.

なお、上記実施例では磁心を接着加工する場合で説明し
たが、金具又はビス、ナツト等で締付は組立てもよい。In the above embodiment, the case where the magnetic core is bonded is explained, but the tightening may be done by assembling with metal fittings, screws, nuts, etc.

また、入力巻線をバイファイラ巻としたがプッシュプル
接続が不要のときは、通常の単巻等にしても差し支えな
い。In addition, although the input winding is bifilar wound, if push-pull connection is not required, a normal single winding or the like may be used.

さらに、各巻枠をピン端子部のものとしたが、巻線端を
リード線に接続し、このリード線先端を所定位置に配列
するようにしでも支障ない。Furthermore, although each winding frame is used as a pin terminal portion, there is no problem in connecting the winding ends to lead wires and arranging the ends of the lead wires at predetermined positions.

また、第５図の如きパターンを電子回路基板に形成する
ことにより、直接電子回路基板にパルス幅制御トランス
を取付けることもできる。Further, by forming a pattern as shown in FIG. 5 on the electronic circuit board, the pulse width control transformer can be directly attached to the electronic circuit board.

叙上のように、本考案によれば、実用的な構造でしかも
実装に際しての配線、継線等の作業を不要にすることが
できる低置なパルス幅制御トランスを得る。As described above, the present invention provides a low-mounted pulse width control transformer that has a practical structure and eliminates the need for wiring, connecting wires, etc. during mounting.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はパルス幅制御トランスの基本的構成を示す斜視
図、第２図はその入力巻線をバイファイラ巻で構成した
場合の結線図、第３図は本考案に係るパルス幅制御トラ
ンスの実施例を示す分解斜視図、第４図はＩ型コアを省
略して示す実施例の底面図、第５図はプリント基板のパ
ターンの１例を示す底面図である。 １Ｃ・・・・・・Ｕ型磁心、ＩＤ、ＩＦ・・・・・・Ｉ
型磁心、１Ｅ・・・・・・Ｅ型磁心、２・・・・・・入
力巻線、２Ａ・・・・・・主巻線、２Ｂ・・・・・・副
巻線、３・・・・・・出力巻線、４Ａ、４Ｂ・・・・・
・制御巻線、１０・・・・・・主入力側巻枠、１１及至
１４，１６，１７．１９乃至２２．２４乃至２７・・・
・・・端子ピン、１５ Ａ、１５ Ｂ・・・・・・制御
側巻枠、１８・・・・・・副入力側巻枠、２３・・・・
・・出力側巻枠、３０．３３・・・・・・嵌合用凹部、
３１．３２・・・・・・嵌合用凸部。Fig. 1 is a perspective view showing the basic configuration of a pulse width control transformer, Fig. 2 is a wiring diagram when the input winding is configured with bifilar winding, and Fig. 3 is an implementation of the pulse width control transformer according to the present invention. FIG. 4 is an exploded perspective view showing an example, FIG. 4 is a bottom view of the embodiment with the I-shaped core omitted, and FIG. 5 is a bottom view showing an example of the pattern of the printed circuit board. 1C...U-shaped magnetic core, ID, IF...I
Type magnetic core, 1E... E type magnetic core, 2... Input winding, 2A... Main winding, 2B... Sub-winding, 3... ...Output winding, 4A, 4B...
- Control winding, 10... Main input side winding frame, 11 to 14, 16, 17.19 to 22.24 to 27...
...Terminal pin, 15 A, 15 B...Control side winding frame, 18...Sub-input side winding frame, 23...
...output side winding frame, 30.33...fitting recess,
31.32...Protrusion for fitting.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] （１）主磁路を戊すＵＩ又はＵＵ型磁心と、パス磁路を
或すＥＩ又はＥＥ型磁心と、前記主磁路を或す磁心の一
方の脚と、前記パス磁路を或す磁心の中央の脚とに共通
に巻回される入力巻線と、前記主磁路を戊す磁心の他方
の脚に巻回される出力巻線と、前記パス磁路を或す磁心
の両側脚に夫々巻回される制御巻線とを有するパルス幅
制御トランスにおいて、前記入力巻線を２分割して主巻
線と副巻線とで構成し、その主巻線を前記主磁路を戒す
磁心の一方の脚と前記パス磁路を戊す磁心の中央の脚と
が挿入される主入力側巻枠に設け、前記副巻線を前記主
磁路に戊す磁心の他方の脚が挿入される副入力側巻枠に
設け、この副入力側巻枠の外周に設けられる出力側巻枠
に前記出力巻線を設け、前記パス磁路の側脚が夫々挿入
される制御側巻枠に前記制御巻線を夫々設けるとともに
、前記各巻線の巻線端を基板に挿入可能なように所定位
置に引出した端子部材に接続し、前記各巻枠に少くとも
嵌合用の凹部又は凸部を形成して前記各巻枠を連結一体
化したことを特徴とするパルス幅制御トランス。(1) A UI or UU type magnetic core that has a main magnetic path, an EI or EE type magnetic core that has a path magnetic path, one leg of the magnetic core that has the main magnetic path, and a magnetic core that has the path magnetic path. an input winding commonly wound around the central leg of the magnetic core; an output winding wound around the other leg of the magnetic core that fills the main magnetic path; and an output winding wound on both sides of the magnetic core that provides the path magnetic path. In a pulse width control transformer having control windings wound around each leg, the input winding is divided into two, a main winding and a sub winding, and the main winding is connected to the main magnetic path. the other leg of the magnetic core that connects the auxiliary winding to the main magnetic path; is provided on a sub-input-side winding frame into which is inserted, the output winding is provided on an output-side winding frame provided on the outer periphery of the sub-input-side winding frame, and a control-side winding into which the side legs of the path magnetic path are respectively inserted. The control windings are respectively provided on the frame, and the ends of the windings are connected to terminal members pulled out to predetermined positions so as to be insertable into the board, and each winding frame is provided with at least a recess or a convex portion for fitting. A pulse width control transformer characterized in that the respective winding frames are connected and integrated by forming a. （２）前記端子部材が前記各巻枠の鍔部に設けられる端
子ピンである実用新案登録請求の範囲第１項記載のパル
スＩｆＪＩＪ御）−ランス。(2) The pulse IfJIJ lance according to claim 1, wherein the terminal member is a terminal pin provided on the flange of each winding frame.