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平面トランス

国内特許コード P190016064
整理番号 N18058
掲載日 2019年5月24日
出願番号 特願2019-021293
公開番号 特開2020-129598
出願日 平成31年2月8日(2019.2.8)
公開日 令和2年8月27日(2020.8.27)
発明者
  • 水野 勉
  • 卜 穎剛
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 平面トランス
発明の概要 【課題】小型で高効率な平面トランスを提供する。
【解決手段】平板状または薄膜状の一次コイル導体21と一次コイル導体21に積層する二次コイル導体22とを有する平面トランス1であって、一次コイル導体21と二次コイル導体22の間に非磁性絶縁層34と、一次コイル導体21の非磁性絶縁層34と反対側の面内に第1の非磁性絶縁体31と、二次コイル導体22の非磁性絶縁層34と反対側の面内に第2の非磁性絶縁体32とを有し、非磁性絶縁層34、一次コイル導体21、二次コイル導体22、第1の非磁性絶縁体31および第2の非磁性絶縁体32を覆う磁性体11、12を有する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

一般にトランスは、スイッチング電源を構成する他の素子と比較して体積が大きく、電源の大型化の要因となっている。そこで近年、導体埋め込み平面トランス(以下、埋め込みトランス)が提案されている(特許文献1)。当文献では、トランスを平面状に構成するのみならず、一次コイル導体と二次コイル導体とを、上下位置に重畳して相対向した状態で螺旋状に積層し、且つ一次コイル導体と二次コイル導体との間に、非磁性絶縁体を介在させて、その一部或いは全部を磁性体で囲むことにより、コイルが生成する漏れ磁束のうち磁性体内を鎖交する成分を少なくし、磁性体の比透磁率の損失成分による実効抵抗を小さくしている。

また、同じく導体埋め込み平面トランスであって、非磁性基板両側にそれぞれ薄膜状の一次コイル導体と二次コイル導体を設け、各コイルを磁性膜で覆いかつ基板両側の磁性膜がビアを通して結合する構成としたことにより、交流損失を低減する技術も提案されている(特許文献2)

トランスに限らず、平面コイルの表面の一部または全面を、コイル線間隔に対する所定の厚み比の非磁性絶縁層で被覆し、さらに全体を磁性体で覆うことにより、インダクタンスやQ値の減少を招くことなしに、コイルの許容電流を向上させる技術も既に開示されている(特許文献3)

産業上の利用分野

本開示は、DC-DCコンバーター等におけるスイッチング電源用途の、高効率でしかも小型の平面トランスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
平板状または薄膜状の一次コイル導体と前記一次コイル導体に積層する二次コイル導体とを有する平面トランスであって、
前記一次コイル導体と前記二次コイル導体の間に非磁性絶縁層と、
前記一次コイル導体の前記非磁性絶縁層と反対側の面内に第1の非磁性絶縁体と、
前記二次コイル導体の前記非磁性絶縁層と反対側の面内に第2の非磁性絶縁体とを有し、
前記非磁性絶縁層、前記一次コイル導体、前記二次コイル導体、前記第1の非磁性絶縁体、および前記第2の非磁性絶縁体を覆う磁性体を有する、平面トランス。

【請求項2】
前記第1の非磁性絶縁体の前記一次コイル導体の面に垂直な方向の厚みは、前記一次コイル導体の幅の0.8倍以上であり、前記第2の非磁性絶縁体の前記二次コイル導体の面に垂直な方向の厚みは、前記二次コイル導体の幅の0.8倍以上であることを特徴とする、請求項1に記載の平面トランス。

【請求項3】
前記第1の非磁性絶縁体の幅は前記一次コイル導体の幅の0.6~0.8倍であり、前記第2の非磁性絶縁体の幅は前記二次コイル導体の幅の0.6~0.8倍であることを特徴とする、請求項1に記載の平面トランス。

【請求項4】
前記非磁性絶縁層と前記第1の非磁性絶縁体と前記第2の非磁性絶縁体の組成は空気であることを特徴とする請求項1に記載の平面トランス。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019021293thum.jpg
出願権利状態 公開
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