(57)【要約】【課題】応力によってトランスのコアの磁気特性の変動を生じにくいスイッチング電源装置および電力変換装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るスイッチング電源装置は、巻線と、平行に配置された第１、第２脚部と、前記第１脚部および前記第２脚部の間に設けられ、前記巻線が巻回された第３脚部と、前記巻線によって前記第３脚部で生成された磁束が前記第１脚部および前記第２脚部を介してとおる磁気回路と、を含む磁気コアと、前記巻線および前記磁気コアを収納するケースと、前記ケースを封止する外装樹脂と、前記ケースと前記外装樹脂との間に設けられた絶縁性のスペーサと、を含むトランスを備える。前記第３脚部は、前記第３脚部の一方の端部の接合面を含み、前記スペーサは、前記第３脚部の他方の端部の側に設けられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線と、
平行に配置された第１脚部および第２脚部と、
前記第１脚部および前記第２脚部が延伸する方向に沿って延伸し、前記第１脚部および前記第２脚部の間に設けられ、前記巻線が巻回された第３脚部と、
前記巻線によって前記第３脚部で生成された磁束が前記第１脚部および前記第２脚部を介してとおる磁気回路と、
を含む磁気コアと、
前記巻線および前記磁気コアを収納する絶縁性のケースと、
前記ケースの全体を封止する外装樹脂と、
前記ケースと前記外装樹脂との間に設けられた絶縁性のスペーサと、
を含むトランスを備え、
前記第３脚部は、前記第３脚部の一方の端部の接合面であって、前記第１脚部、前記第２脚部および前記第３脚部が延伸する方向に直交する方向を含む前記接合面を含み、
前記スペーサは、前記第３脚部の他方の端部の側に設けられたスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記磁気コアは、前記第１脚部、前記第２脚部および前記第３脚部を有するＥ形コアを含む請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記磁気コアは、前記Ｅ形コアの前記第１脚部、前記第２脚部および前記第３脚部のそれぞれの一方の端部同士を接合したＥＥコアである請求項２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記外装樹脂は、熱硬化性樹脂を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記トランスは、一次巻線および二次巻線の巻回方向が異なる請求項１〜４のいずれか１つに記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のスイッチング電源装置と、
前記スイッチング電源装置によって電力を供給されて動作する制御回路と、
を備えた電力変換装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のスイッチング電源装置と、
前記スイッチング電源装置によって電力を供給されて動作する駆動回路および前記駆動回路によって駆動されるスイッチング素子を含む主回路と、
を含む複数の単位変換器を備え、
前記複数の単位変換器は、カスケード接続された電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スイッチング電源装置および電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基幹電力系統等に用いられる電力変換装置においては、高電圧に充電される回路部分を有することがあり、このような回路部分に近接して回路部品や回路要素を配置するときには、十分な絶縁対策を施す必要がある。
【０００３】
このような電力変換装置内部に設けられ、電力変換装置の各種制御回路や駆動回路等に電力を供給するスイッチング電源装置がある。このようなスイッチング電源装置に用いられるトランスは、高電圧充電部に接続され、スイッチング素子によってさらに高電圧のスイッチングパルス等を生成するため、他の回路部品等から電気的に絶縁するための処置が施される。
【０００４】
絶縁するための処置として、トランスの周囲を絶縁性の樹脂で充填する方法がある。熱硬化性の樹脂を用いてトランスを充填したときには、樹脂の硬化時にトランスのコアに応力が印加され、コアの磁気特性が応力によって変化することがある。
【０００５】
スイッチング電源装置の回路方式によっては、トランスのコアの磁気特性の変化に敏感なものもあり、トランスのコアに印加される応力を低減することが望ましい。たとえば、フライバック方式のスイッチング電源装置では、コアの励磁インダクタンスに比例して蓄積されるエネルギを二次側に伝送するため、励磁インダクタンスの低下は、スイッチング電源装置の性能の低下につながるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態は、応力によってトランスのコアの磁気特性の変動を生じにくいスイッチング電源装置および電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係るスイッチング電源装置は、巻線と、平行に配置された第１脚部および第２脚部と、前記第１脚部および第２脚部が延伸する方向に沿って延伸し、前記第１脚部および前記第２脚部の間に設けられ、前記巻線が巻回された第３脚部と、前記巻線によって前記第３脚部で生成された磁束が前記第１脚部および前記第２脚部を介してとおる磁気回路と、を含む磁気コアと、前記巻線および前記磁気コアを収納する絶縁性のケースと、前記ケースの全体を封止する外装樹脂と、前記ケースと前記外装樹脂との間に設けられた絶縁性のスペーサと、を含むトランスを備える。前記第３脚部は、前記第３脚部の一方の端部の接合面であって、前記第１脚部、前記第２脚部および前記第３脚部が延伸する方向に直交する方向を含む前記接合面を含み、前記スペーサは、前記第３脚部の他方の端部の側に設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態では、応力によってトランスのコアの磁気特性の変動を生じにくいスイッチング電源装置および電力変換装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るスイッチング電源装置を例示するブロック図である。
【図２】図１のスイッチング電源装置を用いた電力変換装置を例示するブロック図である。
【図３】図２の電力変換装置の一部を例示するブロック図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、図１のスイッチング電源装置のトランスを例示する模式的な断面図である。
【図５】図４（ａ）および図４（ｂ）のトランスの磁気コアを例示する模式図である。
【図６】図６（ａ）は、実施形態のスイッチング電源装置のトランスの動作原理を説明するための模式図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のトランスの磁気特性を例示するグラフである。
【図７】図７（ａ）は、実施形態のスイッチング電源装置のトランスの動作原理を説明するための模式図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のトランスの磁気特性を例示するグラフである。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、比較例のスイッチング電源装置のトランスを例示する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１２】
図１は、実施形態に係るスイッチング電源装置を例示するブロック図である。
図１に示すように、実施形態のスイッチング電源装置１０は、入力端子１１ａ，１１ｂと、出力端子１２ａ〜１４ｂと、を含む。入力端子１１ａ，１１ｂには、非安定あるいは変動する直流電圧が入力される。この例では、出力端子は３対設けられている。スイッチング電源装置１０は、３対の出力端子１２ａ〜１４ｂを介して、直流で動作する３つの負荷に接続することができる。
【００１３】
スイッチング電源装置１０は、トランス３０を備える。このほか、スイッチング電源装置１０は、入力コンデンサ２１と、スイッチング素子２２と、整流回路２４〜２６と、制御回路２８と、を含む。
【００１４】
トランス３０は、一次側の端子３５ａ，３５ｂと二次側の端子３５ｃ〜３５ｈとを含む。二次側の端子は、この例では３対分設けられている。トランス３０は、一次側の端子３５ａ，３５ｂから入力された高周波の交流電圧をそれぞれの巻き数比に応じた交流電圧に変換して、二次側の端子３５ｃ〜３５ｈに出力する。トランス３０では、一次側の端子３５ａ，３５ｂと二次側の端子３５ｃ〜３５ｈとの間は、電気的に絶縁されている。また、この例では、二次側の直流端子３５ｃ〜３５ｈについても、３対それぞれは、電気的に絶縁されている。
【００１５】
この例では、トランス３０は、フライバック方式のスイッチング電源回路のためのトランスである。そのため、二次側の巻線は、一次側の巻線の巻回方向と反対方向になるように巻回されている。このようなトランス３０では、一次側の巻線に流れる電流のピークおよび励磁インダクタンスにもとづいて一次巻線にエネルギが蓄積され、一次側に流れる電流が遮断されたときに、蓄積されたエネルギが二次側に伝達される。一次側から二次側に伝達されるエネルギは、一次側巻線によって生成される励磁インダクタンスに依存するため、この励磁インダクタスの値は、設計値を下回らないことが望まれる。
【００１６】
入力コンデンサ２１は、入力端子１１ａ，１１ｂの間に接続されている。入力コンデンサ２１は、入力される直流電圧の急峻な変動を吸収するために設けられている。入力コンデンサ２１の高電位側の端子は、入力端子１１ａとともに、トランス３０の端子３５ａに接続されている。
【００１７】
スイッチング素子２２は、主端子によって、トランス３０の一次側の巻線の一方の端子３５ｂと入力端子１１ｂとの間に接続されている。スイッチング素子２２の制御端子は、制御回路２８の出力に接続されている。スイッチング素子２２は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の自己消弧形の半導体素子であり、制御回路２８が生成する駆動信号にしたがって、オンオフ動作する。
【００１８】
スイッチング素子２２がオンすることによって、トランス３０の一次側の巻線に励磁電流が流れる。一次側巻線の励磁インダクタンスには、エネルギが蓄積される。スイッチング素子２２がオフすることによって、励磁インダクタンスに蓄積されたエネルギは二次側に伝達される。
【００１９】
整流回路２４〜２６は、トランス３０の二次側巻線の各端子３５ｃ〜３５ｈと出力端子１２ａ〜１４ｂとの間にそれぞれ接続されている。整流回路２４〜２６は、この例のように、整流ダイオードおよび平滑コンデンサを含んでいる。整流回路２４〜２６は、トランス３０の二次側に出力される高周波の交流電圧を整流し平滑して直流電圧として出力する。
【００２０】
制御回路２８は、この例では、整流回路２６の出力とスイッチング素子２２との間に接続されている。制御回路２８は、整流回路２６の出力電圧を検出して入力し、検出された出力電圧に応じたデューティサイクルの制御信号を生成して、スイッチング素子２２を駆動する。
【００２１】
図２は、図１のスイッチング電源装置を用いた電力変換装置を例示するブロック図である。
図２に示すように、電力変換装置４０は、交流回路に接続することができる交流端子４１ａ〜４１ｃと、直流回路に接続することができる直流端子４２ａ，４２ｂと、を含む。電力変換装置４０と接続することができる交流回路は、たとえば交流電源、交流送電線および交流負荷等を含むことができる。交流回路は、たとえば電力系統である。電力変換装置４０と接続することができる直流回路は、たとえば直流電源、直流送電線および直流負荷等を含むことができる。直流回路は、たとえば直流送電線である。
【００２２】
電力変換装置４０は、交流回路の各相に対応したアームを有しており、アームは、カスケードに接続された単位変換器５０を含む。単位変換器５０は、アームあたりＭ台接続されている。Ｍは１でもよいが、好ましくは、Ｍは２以上の整数である。
【００２３】
直流端子４２ａ，４２ｂ間で直列に接続されるアームには、変圧器４５がそれぞれ直列に接続されている。変圧器４５に代えてバッファリアクトルが接続され得る。
【００２４】
この例では、電力変換装置４０は、モジュラーマルチレベルコンバータ（Modular Multilevel Converter、ＭＭＣ）である。ＭＭＣでは、各単位変換器５０に設けられたスイッチング素子によって、コンデンサの充放電を制御し、単位変換器５０ごとにコンデンサの両端の電圧を制御する。
【００２５】
図３は、図２の電力変換装置の一部を例示するブロック図である。
図３には、単位変換器５０の回路構成が簡素化されて示されている。図３に示すように、単位変換器５０は、ゲート制御回路５２と、ゲート駆動回路５３，５４と、スイッチング素子５５，５６と、コンデンサ５７と、主回路給電部５８と、を含む。
【００２６】
ゲート制御回路５２は、図示しない制御装置に接続されている。ゲート制御回路５２は、制御装置から送信された制御信号を受信し、制御信号にもとづいてゲート信号を生成する。
【００２７】
ゲート駆動回路５３は、ゲート制御回路５２とスイッチング素子５５との間に接続されている。ゲート駆動回路５４は、ゲート制御回路５２とスイッチング素子５６との間に接続されている。ゲート駆動回路５３，５４は、ゲート制御回路５２から供給されたゲート信号にもとづいて、スイッチング素子５５，５６を駆動するゲート駆動信号を生成する。
【００２８】
スイッチング素子５５，５６は直列に接続されている。スイッチング素子５５，５６は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の自己消弧形の半導体素子である。スイッチング素子５５，５６は、ゲート駆動回路５３，５４によって駆動される。
【００２９】
コンデンサ５７は、スイッチング素子５５，５６の直列回路に並列に接続されている。スイッチング素子５５，５６がオンオフすることによって、コンデンサ５７が充放電される。
【００３０】
主回路給電部５８は、コンデンサ５７に並列に接続されている。主回路給電部５８は、スイッチング電源装置１０を有する。スイッチング電源装置１０は、上述したフライバック方式の多出力電源装置である。この例では、スイッチング電源装置１０は、入力端子１１ａ，１１ｂを介して、コンデンサ５７に接続されている。スイッチング電源装置１０は、出力端子１２ａ，１２ｂを介してゲート駆動回路５３に接続され、出力端子１３ａ，１３ｂを介してゲート駆動回路５４に接続されている。スイッチング電源装置１０は、出力端子１４ａ，１４ｂを介してゲート制御回路５２に接続されている。
【００３１】
スイッチング電源装置１０は、コンデンサ５７の電圧を、適切な電圧に変換して、ゲート制御回路５２およびゲート駆動回路５３，５４に供給する。ゲート制御回路５２およびゲート駆動回路５３，５４は、スイッチング素子５５，５６を適切に駆動するために、互いに電気的に絶縁された電源によって動作する。
【００３２】
電力の基幹系統等に用いられるＭＭＣでは、コンデンサ５７の両端の電圧は、数１０００Ｖにおよび、また、互いに絶縁された電源をそれぞれの回路に供給するため、トランス３０は、充電部から十分な空間距離および沿面距離を確保する必要がある。そのために、トランスは、外部を絶縁性の樹脂で充填され、スイッチング電源装置１０に配置される。
【００３３】
実施形態のスイッチング電源装置は、ＭＭＣに限らず、一次側または二次側が１０００Ｖを超える高電圧となるような電力変換装置に用いることができる。
【００３４】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、図１のスイッチング電源装置のトランスを例示する模式的な断面図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡＡ線における矢視断面を表している。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、トランス３０は、外装樹脂３１と、ケース３２と、磁気コア３３と、巻線３４と、スペーサ３６と、を含む。
【００３５】
図５は、図４（ａ）および図４（ｂ）のトランスの磁気コアを例示する模式図である。
図５に示すように、磁気コア３３は、この例では、英字の「Ｅ」の形状を有する２つのコアを接続するいわゆるＥＥコアである。
【００３６】
磁気コア３３は、２つのＥ形コア３３ａ，３３ｂを含む。Ｅ形コア３３ａ，３３ｂは、３つの脚部３３１〜３３３を有する。３つの脚部３３１〜３３３は、ほぼ平行に延伸する角柱状の部材である。左右の脚部（第１脚部、第２脚部）３３１，３３２の間に中央の脚部（第３脚部）３３１が設けられている。脚部３３１〜３３３は、一方の端部は開放されており、他方の端部は、脚部３３１〜３３３にほぼ垂直に延伸する角柱状の部材（磁気回路）に接続されている。Ｅ形コア３３ａ，３３ｂは、たとえばフェライトコアである。
【００３７】
２つのＥ形コア３３ａ，３３ｂは、３つの脚部３３１〜３３３のそれぞれの一方の端部同士を接続してＥＥコアとする。この端部の接合面は、脚部３３１〜３３３が延伸する方向とほぼ垂直な方向を含んでいる。
【００３８】
この端部の接合面にすき間等があると、磁束もれを生じて、励磁インダクタンスの値の低下の原因となるので、Ｅ形コア３３ａ，３３ｂの端部は、十分に密着させて接続される。また、後述するように、接合面は脚部３３１が延伸する方向とほぼ垂直な方向を含む平面なので、他方の端部の側から、脚部３３１に平行な適切な大きさの応力を加えることによって、より密着させることができる。
【００３９】
本実施形態では、コアは、巻線が巻回される中央の脚部を有し、中央の脚部で生成された磁束がとおり磁気回路を形成する左右の脚部を有していればよい。たとえば、磁気コアは、ＥＥコアに限らず、ＥＩコアやＰＱコア等であってもよい。
【００４０】
図４にもどって説明を続ける。
磁気コア３３には、巻線３４が設けられている。巻線３４は、Ｅ形コアの中央の脚部に巻回されている。巻線３４は、上述したように、一次巻線および複数の二次巻線を含んでいる。図示しないが、これらの巻線は、絶縁シート等によって互いに電気的に絶縁された状態で巻回されている。
【００４１】
磁気コア３３は、巻線３４とともに、ケース３２に収納されている。ケース３２の内部寸法は、磁気コア３３の外形寸法よりも若干大きく設定されている。つまり、ケース３２に磁気コア３３を収納したときに、ケース３２の内面と磁気コア３３の外周面との間に空間３５が存在する。ケース３２は、絶縁性の材料、たとえばポリカーボネート等によって形成されている。
【００４２】
スペーサ３６は、ケース３２の内面と磁気コア３３の外周面との間に設けられている。スペーサ３６は、磁気コア３３の中央の脚部の他方の端部の側であって、一方の端部に設けられた接合面に対応する位置に設けられている。スペーサ３６は、ケース３２に対する磁気コア３３の支持部材として機能する。スペーサ３６の厚さは、ケース３２の内面と磁気コア３３の外周面との間の空間３５の幅に一致するように設定されている。スペーサ３６は、ケース３２と同様に絶縁性の材料で形成されており、ケース３２とは別の部材で形成されていてもよいし、ケース３２と一体で形成されていてもよい。
【００４３】
磁気コア３３および巻線３４は、ケース３２によって密閉されている。ケース３２の内面と、磁気コア３３および巻線３４との間の空間３５は、スペーサ３６によって確保されている。なお、ケース３２によって磁気コア３３および巻線３４を密閉することが困難な場合には、磁気コア３３および巻線３４を、一部が開口されたケースに収納後、流動性のある樹脂、たとえばシリコーン樹脂等をケース内に充填するようにしてもよい。
【００４４】
外装樹脂３１は、磁気コア３３および巻線３４が収納されたケース３２の外面に密着して設けられている。外装樹脂の外形は、ケース３２の形状に応じて設定され、たとえば立方体や直方体である。外装樹脂３１は、絶縁性の材料で形成され、好ましくは熱硬化性の樹脂が用いられる。外装樹脂３１は、たとえばエポキシ樹脂である。外装樹脂３１のための熱硬化性樹脂は、高温にして流動化され、成形金型等を用いて、成形され、常温にもどすことによって、硬化する。
【００４５】
トランス３０は、以下のように形成される。すなわち、磁気コア３３には、巻線３４が巻回される。巻線３４が巻回された磁気コア３３は、スペーサ３６によって空間３５が確保された上で、ケース３２に収納される。磁気コア３３および巻線３４を収納したケース３２は、成形金型に載置され、外装樹脂３１のための樹脂が高温で流動化されて成形金型に注入される。その後、冷却されて、樹脂が硬化し、外装樹脂３１によって覆われたトランス３０が形成される。
【００４６】
図６（ａ）および図７（ａ）は、実施形態のスイッチング電源装置のトランスの動作原理を説明するための模式図である。図６（ｂ）および図７（ｂ）は、図６（ａ）および図７（ａ）のトランスの磁気特性をそれぞれ例示するグラフである。
図６（ａ）および図６（ｂ）には、磁気コア３３の脚部３３１に対応する位置であって、脚部３３１が延伸する方向に平行な方向に圧力を印加した場合のトランスの特性の変化が示されている。
図７（ａ）および図７（ｂ）には、磁気コア３３の中央の脚部３３１の接合面に対応する位置であって、接合面が形成される方向に平行な方向に圧力を印加した場合のトランスの特性の変化が示されている。
【００４７】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、脚部３３１が延伸する方向、すなわち脚部３３１の接合面に垂直な方向に沿って圧力を印加すると、圧力の増大とともに、磁気コアの変位量が増大する。そして、圧力の増大とともに、励磁インダクタンスの値が当初は増大し、さらに圧力を増大させると、励磁インダクタンスが低下する。中央の脚部の接合面を互いに押し付け合うように、圧力が印加されるので、適切な圧力の範囲では、微小なギャップが小さくなり、励磁インダクタンスが増大するものと考えられる。この例では、５００Ｎ程度の圧力を印加した場合に、７００μＨ以上の励磁インダクタンスの値が確保されている。
【００４８】
一方、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、脚部３３１が延伸する方向に垂直な方向、すなわち脚部３３１の接合面に平行な方向に沿って圧力を印加すると、圧力の増大とともに励磁インダクタンスは増大することなく減少する。なお、変位量は、図６の場合と同様である。この例では、７００μＨ以上の励磁インダクタンスの値は、圧力印加当初以外に存在しない。
【００４９】
外装樹脂３１の形成のために、高温に設定することによって樹脂を封入し、常温にもどすことによって樹脂を硬化させる場合を考える。外装樹脂３１、ケース３２および磁気コア３３の熱膨張係数が異なるために、外装樹脂３１の硬化時にケース３２には、応力が印加される。
【００５０】
磁気コアの脚部が延伸する方向に沿って、すなわち、磁気コアの脚部の端部の接合面に垂直に圧力を印加することによって、励磁インダクタンスの値の応力による低下を防止することができる。本実施形態では、スペーサ３６を、磁気コア３３の中央の脚部３３１の接合面に対応する位置に設けることによって、外装樹脂３１が硬化するときの応力が、磁気コア３３の中央の脚部３３１の接合面にほぼ垂直に印加されるようにすることができる。そのため、スペーサ３６の厚さや材質等を適切に選定することによって、スペーサ３６を介して印加される応力によって、励磁インダクタンスの値を適切な値にすることができる。
【００５１】
実施形態のスイッチング電源装置１０の効果について、比較例の場合と比較しつつ説明する。
図８（ａ）および図８（ｂ）は、比較例のスイッチング電源装置のトランスを例示する模式的な断面図である。
図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢＢ線における矢視断面を表している。
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、トランス１３０は、上述の実施形態の場合と異なる位置にスペーサ１３６が設けられている。スペーサ１３６は、中央の脚部に対応する位置とは異なる位置に設けられている。この比較例では、スペーサ１３６は、左右の脚部に対応する位置に設けられている。
【００５２】
この比較例の場合では、外装樹脂３１を封入した後には、樹脂硬化時の応力は、スペーサ１３６を介して左右の脚部の接合面にほぼ垂直に印加される。この比較例では、磁気コア３３および巻線３４を、ケース３２へ配置する際に、より安定かつ容易に位置決めできるように、スペーサ１３６は、左右の脚部に対応する位置に配置されている。しかし、上述したように、巻線３４が巻回され磁束が生成される中央の脚部の接合面に応力を印加した方が、励磁インダクタンスが増大傾向となり、励磁インダクタンス値の確保という観点では、中央の脚部対応する位置にスペーサを配置するのがより好ましい。
【００５３】
たとえば、スペーサを、脚部に沿って設けた場合には、樹脂硬化時の応力が脚部の接合面にほぼ平行に印加され得るので、励磁インダクタンスが外装樹脂３１の封入前後で低下すると考えられる。
【００５４】
実施形態のスイッチング電源装置１０では、トランス３０の磁気コア３３とケース３２との間に設けたスペーサ３６を磁束が生成される磁気コアの脚部に対応する位置に設けている。そのため、トランス３０の外装樹脂３１を硬化させる場合に発生する応力は、磁束が生成される磁気コアの脚部の接合面にほぼ垂直方向に印加され、励磁インダクタンスの値を適切な値とすることができる。
【００５５】
以上説明した実施形態によれば、応力によってトランスの磁気コアの磁気特性の変動を生じにくいスイッチング電源装置および電力変換装置を実現することができる。
【００５６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  スイッチング電源装置、２１  入力コンデンサ、２２  スイッチング素子、２４〜２６  整流回路、２８  制御回路、３０  トランス、３１  外装樹脂、３２  ケース、３３，３３ａ，３３ｂ  磁気コア、３４  巻線、３５  空間、３６  スペーサ、４０  電力変換装置、５０  単位変換器、５２  ゲート制御回路、５３，５４  ゲート駆動回路、５５，５６  スイッチング素子、５７  コンデンサ、５８  主回路給電部、３３１〜３３３  脚部
【図１】
2020102906.tif 000003
【図２】
2020102906.tif 000004
【図３】
2020102906.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020102906.tif 000008
【図７】
2020102906.tif 000009
【図８】
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