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磁性被覆コイル及びこれを用いたトランス コモンズ

国内特許コード P170014750
整理番号 N17013
掲載日 2017年12月25日
出願番号 特願2017-121295
公開番号 特開2019-009177
出願日 平成29年6月21日(2017.6.21)
公開日 平成31年1月17日(2019.1.17)
発明者
  • 水野 勉
  • 卜 穎剛
  • 山本 達也
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 磁性被覆コイル及びこれを用いたトランス コモンズ
発明の概要 【課題】 巻線として平角線を用いたコイル及びこれを用いたトランスであって、高周波領域における表皮効果及び近接効果を効果的に抑制して交流抵抗を低減させ、小型化、高効率化を可能とする磁性被覆コイル及びこれを用いたトランスを提供する。
【解決手段】 本発明に係る磁性被覆コイルは、平角線をコイル状に巻回した平角線コイルの、前記平角線の幅方向の両側面に対応する両側面に、それぞれ全面にわたり、一体的に遮蔽するように磁性被覆体が設けられていることを特徴とする。
平角線コイル10が、エッジワイズコイルであり、平角線コイル10の内周面と外周面の全面が、磁性被覆体12により一体的に遮蔽された構成、平角線コイルが、平角線のフラット巻きコイルであり、平角線コイルの両側面の全面が、前記磁性被覆体により一体的に遮蔽された構成とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


スイッチング電源は、安定した直流電力を供給するために用いられ、小形化、高効率化が強く望まれている。スイッチング電源に用いられるコンバータの小型化要素技術として、駆動周波数の高周波化があげられる。しかしながら、駆動周波数を高周波化するとトランスで生ずる銅損、鉄損が増大しコンバータの効率が低下する。
また、コンバータに用いられる素子のうち、絶縁用トランスは他の素子と比較して体積が大きく、回路の大型化の要因となっている。トランスを小型化する方法として、プレーナトランスを用いる方法がある。プレーナトランスは平角線や、基板パターンを巻線とすることで、コイルの占積率を向上させることで小型化を実現している。しかしながら、プレーナトランスは巻線の断面形状が長方形であるため、表皮効果が丸線と比較して顕著に表れ、また、コイルの占積率の向上に伴って巻線間の距離が近くなるため、近接効果に起因する交流抵抗が増加するという問題がある。



近接効果に起因する交流抵抗を低減させる方法として磁性めっき線(特許文献1)や磁性コンポジット材を導線の外表面に被覆した磁性被覆線が提案されている(特許文献2~4)。また、平角線における表皮効果を抑制して平角線の電流密度を平準化する方法として、平角線の端面を磁性材で被覆する方法がある(特許文献5)。

産業上の利用分野


本発明は断面形状が長方形をなす平角線を用いた磁性被覆コイル及びこれを用いたトランスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
平角線をコイル状に巻回した平角線コイルの、前記平角線の幅方向の両側面に対応する両側面に、それぞれ全面にわたり、一体的に遮蔽するように磁性被覆体が設けられていることを特徴とする磁性被覆コイル。

【請求項2】
前記平角線コイルが、エッジワイズコイルであり、
前記平角線コイルの内周面と外周面の全面が、前記磁性被覆体により一体的に遮蔽されていることを特徴とする請求項1記載の磁性被覆コイル。

【請求項3】
前記平角線コイルが、平角線のフラット巻きコイルであり、
前記平角線コイルの両側面の全面が、前記磁性被覆体により一体的に遮蔽されていることを特徴とする請求項1記載の磁性被覆コイル。

【請求項4】
前記平角線コイルが、平角線のスパイラル形コイルであり、
前記平角線の幅方向の両側面が、全長にわたり前記磁性被覆体により被覆されていることを特徴とする請求項1記載の磁性被覆コイル。

【請求項5】
平角線からなるエッジワイズコイルである、一次側コイルと二次側コイルとが、軸線方向に積み重ねて配置され、
前記一次側コイルと二次側コイルの、前記平角線の幅方向の側面に対応する、それぞれの内周面と外周面の全面が、磁性被覆体により一体的に遮蔽されるとともに、
前記一次側コイルと二次側コイルとを仕切る位置に、両端部がそれぞれ前記内周側の磁性被覆体と外周側の磁性被覆体に連結する配置として、磁性プレートが設けられていることを特徴とする磁性被覆コイル。

【請求項6】
平角線からなるフラット巻きコイルである、一次側コイルと二次側コイルとが、内周側と外周側とに同芯状に配置され、
前記一次側コイルと二次側コイルの、前記平角線の幅方向の側面に対応する、それぞれの両側面の全面が、磁性被覆体により一体的に遮蔽されるとともに、
前記一次側コイルと二次側コイルとを仕切る位置に、両端部がそれぞれ一次側コイルと二次側コイルの側面を被覆する前記磁性被覆体に連結する配置として磁性プレートが設けられていることを特徴とする磁性被覆コイル。

【請求項7】
前記磁性被覆体は、その幅方向の端部が、前記平角線の縁部上に延出していることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項記載の磁性被覆コイル。

【請求項8】
請求項1~4のいずれか一項記載の磁性被覆コイルが組み込まれた鉄心リアクトル。

【請求項9】
請求項5~7のいずれか一項記載の磁性被覆コイルがコア内に組み込まれたトランス。





国際特許分類(IPC)
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JP2017121295thum.jpg
出願権利状態 公開
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