(57)【要約】【課題】  損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広い電気回路用コアおよびこのコアの製造方法を提供する。【解決手段】  この電気回路用コア１は、磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、圧縮成形または射出成形で形成されたダストコアであって、トランスコア、またはチョ−クコア、またはリアクトルのコアとされる。この電気回路用コア１は、円柱状の柱部２と繋ぎ部３とでなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料として、鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、圧縮成形または射出成形で形成されたダストコアであって、トランスコア、またはチョ−クコア、またはリアクトルのコアである電気回路用コア。
【請求項２】
請求項１に記載の電気回路用コアにおいて、複数本の平行な柱部と、これら柱部の両端を繋ぐ繋ぎ部とでなり、前記複数本の柱部のうちの少なくとも２本の柱部と前記両繋ぐ繋ぎ部とが、磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、それぞれ個別に圧縮成形または射出成形で形成された電気回路用コア。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気回路用コアを用いたＤＣ／ＤＣ変換回路またはＤＣ／ＡＣ変換回路である電気回路。
【請求項４】
太陽電池セルと、この太陽電池セルによって発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーとを有する太陽電池発電装置において、前記パワーコンディショナーに備えられたＤＣ／ＤＣ変換回路に請求項１または請求項２に記載の電気回路用コアを用いた太陽電池発電装置。
【請求項５】
電気自動車またはプラグインハイブリッド自動車からなる車両に搭載された昇圧装置であって、リアクトルを有し、このリアクトルに請求項１または請求項２に記載の電気回路用コアを用いた車両搭載昇圧装置。
【請求項６】
充電ステーションに備えられる急速充電装置であって、ＤＣ／ＡＣ変換回路に請求項１または請求項２に記載の電気回路用コアを用いた充電ステーション用の急速充電装置。
【請求項７】
データセンタに装備されて停電時に負荷設備に電源を供給する装置であって、蓄電池の直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣ変換回路に請求項１または請求項２に記載の電気回路用コアを用いたデータセンタ非常用電源供給装置。
【請求項８】
磁性材料からなる複数本の平行な柱部と、これら柱部の両端を繋ぐ繋ぎ部とでなり、トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアとして使用される電気回路用コアを製造する方法であって、
前記柱部および繋ぎ部は、それぞれが磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、圧縮成形または射出成形で形成された成形体とし、
前記柱部となる成形体として、材質の異なる複数種類のものを準備し、この準備された複数種類の成形体の中から任意のものを選択して組み合わせて前記繋ぎ部と結合することにより、前記トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアとすることを特徴とする電気回路用コアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスコア、チョ−クコア、リアクトル用コア等の電気回路用コア、およびこれを用いた太陽電池発電装置、車両搭載昇圧装置、充電ステーション用の急速充電装置、データセンタ非常用電源供給装置等の各種装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から使用されている電気回路用コアはフェライトが主流であるが、高周波数領域、大電流領域においては、フェライトの宿命とも言える磁気飽和の問題がある。そのため、機械的に隙間を設ける手法や、フェライト自身のサイズを大きくするなどを組み合わせて使用されていた。ダストコアも用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４８５２７号公報
【特許文献２】特許第４７６３６０９号公報
【特許文献３】特許第４６３５０００号公報
【特許文献４】特許第４４５２２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダストコアと呼ばれる材料においては、上記フェライトの短所を補うことが可能ではあるが、例えば鉄損など固有の特性においては、フェライトよりも劣ることも周知である。
加えて、これらの材料は金型で作成されるため、サイズが固定化され、実使用においては材質選択時にそのサイズが決定されると言って過言では無い。
【０００５】
この発明の目的は、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広い電気回路用コアを提供することである。
この発明の他の目的は、各種の電気回路用コアを効率良く製造することができる電気回路用コアを提供することである。
この発明のさらに他の目的は、変換効率が良く、小型化が可能なＤＣ／ＤＣ変換回路、ＤＣ／ＡＣ変換回路を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、変換効率が良く、小型化が可能な太陽電池発電装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、変換効率が良く、小型化が可能な車両搭載昇圧装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、変換効率が良く、小型化・大電流化が可能な充電ステーション用の急速充電装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、変換効率が良く、小型化・大電流化が可能なデータセンタ非常用電源供給装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広い各種の電気回路用コアを効率良く製造することができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の電気回路用コアは、磁性材料として、鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダスト用い、圧縮成形または射出成形で形成されたダストコアであって、トランスコア、またはチョ−クコア、またはリアクトルのコアである。上記鉄系アモルファスは、鉄・ボロン系アモルファスを含む意味である。上記鉄系アモルファスは、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｃ−Ｂを含むアモルファスとされる。上記センダストは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌである。
この材質の電気回路用コアであると、損失が少なく、変換効率が良い。また、磁気飽和し難いため、小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広い。そのため、トランスコア、チョ−クコア、およびリアクトルのコアとして使用された場合に、上記の各効果が効果的に発揮され、これらのコアに要求される機能が満足される。
特に、アモルファス磁性材料は、昇圧・変圧の変換効率が高く、トランスコアおよびチョークコイルコアに好適である。センダストは、変換効率がアモルファス磁性材料に近く、かつ低コストで加工生が良い。また、Ｆｅ−６．５％Ｓｉ材を用いたトランスコアも優れた性能が得られる。なお、上記の各材料は、受動素子一般に適用できるが、上記トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアに用いた場合に、特に効果的である。
【０００７】
この発明の電気回路は、この発明の上記構成の電気回路用コアを用いたＤＣ／ＤＣ変換回路またはＤＣ／ＡＣ変換回路である。
上記のようにこの発明の電気回路用コアは、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、これを用いたため、変換効率が良い変換回路となり、また小型化が可能な変換回路となる。
【０００８】
この発明の太陽電池発電装置は、太陽電池セルと、この太陽電池セルによって発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーとを有する太陽電池発電装置において、前記パワーコンディショナーに備えられたＤＣ／ＤＣ変換回路に、この発明の上記構成の電気回路用コアを用いたことを特徴とする。
上記のようにこの発明の電気回路用コアは、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、これを用いたため、変換効率が良く、小型化が可能な太陽電池発電装置となる。
【０００９】
この発明の電気回路用コアは、複数本の平行な柱部と、これら柱部の両端を繋ぐ繋ぎ部とでなり、前記複数本の柱部のうちの少なくとも２本の柱部と前記両繋ぐ繋ぎ部とが、磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、それぞれ個別に圧縮成形または射出成形で形成された構成であっても良い。
この構成の場合、それぞれ個別に成形した柱部と繋ぎ部を用いるため、サイズや、柱部の本数、材質の異なる複数種類の電気回路用コアを製造する場合に、
その部品となる柱部や繋ぎ部が共通化できる。そのため、各種の電気回路用コアを効率良く製造することができる。また、柱部と繋ぎ部を個別に成形するため、金型が小型で簡素な形状で済む。
【００１０】
この発明の車両搭載昇圧装置は、電気自動車またはプラグインハイブリッド自動車からなる車両に搭載された昇圧装置であって、リアクトルを有し、このリアクトルにこの発明の上記構成の電気回路用コアを用いたことを特徴とする。
電気自動車またはプラグインハイブリッド自動車では、バッテリの電圧を昇圧して走行用のモータやその他の負荷機器の駆動に用いられる。上記のようにこの発明の電気回路用コアは、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、これを用いたため、変換効率が良く、小型、軽量化が可能な車両搭載昇圧装置となる。このように小型、軽量化が可能で、かつ変換効率が良いため、１度の充電による航続距離の長距離化に繋がる。
【００１１】
この発明の充電ステーション用の急速充電装置は、充電ステーションに備えられる急速充電装置であって、ＤＣ／ＡＣ変換回路に、この発明の上記構成の電気回路用コアを用いたことを特徴とする。
電気自動車やプラグインハイブリッド自動車に充電する充電ステーションの急速充電装置では、変換効率が良く、小型化・大電流化が可能な急速充電装置が要求される。この要求に対して、この発明の電気回路用コアを用いたことで満足させることができる。
【００１２】
この発明のデータセンタ非常用電源供給装置は、データセンタに装備されて停電時に負荷設備に電源を供給する装置であって、蓄電池の直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣ変換回路にこの発明の上記構成の電気回路用コアを用いたことを特徴とする。
上記のようにこの発明の電気回路用コアは、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、これを用いたため、変換効率が良く、小型化が可能なデータセンタ非常用電源供給装置となる。
【００１３】
この発明の電気回路用コア等は、次の構成、作用を持つものとしても良い。
・少なくとも１つ以上の磁性材料を使用し、その要求特性に応じた材料を選択、組み合わせる。
・選択される材料はフェライト、センダスト、鉄ケイ素合金、非晶質材料などに代表されるダストコアあるいは射出成形によるコア材、溶製材および箔帯（リボン）から任意に選択できる。
・正方向あるいは逆方向の励磁を必要とする場合は、Nd、Smその他に代表される永久磁石を組み合わせ、特性改善の補助を可能とする。
・太陽光発電を利用した特に高効率なエネルギー変換を要求される場合は、上記材料から鉄損を主たる選択肢とした磁性材料を選択できるが、望ましくは非晶質合金を使用する。
・近年の電気自動車等の充電を必要とする機器に用いられる変圧装置においては、高周波数、大電流および大電流からなる発熱を選択肢として、比較的透磁率の高い溶製材、ダストコアと比較的透磁率が低く高電流時の特性に優れる射出成形によるコア材を使用する。
・各構成部品の組み立ては、圧入、接着、インサート成形またはアウトサート成形などから任意に選択できるが、数量が少ない場合は圧入および接着が望ましく、数量が多い場合はインサートまたはアウトサート成形などが望ましい。
【００１４】
この発明の電気回路用コアの製造方法は、磁性材料からなる複数本の平行な柱部と、これら柱部の両端を繋ぐ繋ぎ部とでなり、トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアとして使用される電気回路用コアを製造する方法であって、
前記柱部および繋ぎ部は、それぞれが磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、圧縮成形または射出成形で形成された成形体とし、
前記柱部となる成形体として、材質の異なる複数種類のものを準備し、この準備された複数種類の成形体の中から任意のものを選択して組み合わせて前記繋ぎ部と結合することにより、前記トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアとすることを特徴とする。
この製造方法によると、それぞれ個別に成形した柱部と繋ぎ部を用いるため、サイズや、柱部の本数、材質の異なる複数種類の電気回路用コアを製造する場合に、その部品となる柱部や繋ぎ部が共通化できる。そのため、各種の電気回路用コアを効率良く製造することができる。また、柱部と繋ぎ部を個別に成形するため、金型が小型で簡素な形状で済む。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の電気回路用コアは、磁性材料として鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストを用い、圧縮成形または射出成形で形成されたダストコアであって、トランスコア、またはチョ−クコア、またはリアクトルのコアであるため、損失が少なく、磁気飽和し難くて小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広いという効果が得られる。
【００１６】
この発明の電気回路は、この発明の電気回路用コアを用いたＤＣ／ＤＣ変換回路またはＤＣ／ＡＣ変換回路であるため、変換効率が良く、小型化が可能なＤＣ／ＤＣ変換回路、ＤＣ／ＡＣ変換回路となる。
この発明の太陽電池発電装置は、太陽電池セルと、この太陽電池セルによって発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーとを有する太陽電池発電装置において、前記パワーコンディショナーに備えられたＤＣ／ＤＣ変換回路にこの発明の電気回路用コアを用いたため、変換効率が良く、小型化が可能となる。
【００１７】
この発明の車両搭載昇圧装置は、電気自動車またはプラグインハイブリッド自動車からなる車両に搭載された昇圧装置であって、リアクトルを有し、このリアクトルにこの発明の電気回路用コアを用いるため、変換効率が良く、小型化が可能となる。
この発明の充電ステーション用の急速充電装置は、充電ステーションに備えられる急速充電装置であって、ＤＣ／ＡＣ変換回路にこの発明の電気回路用コアを用いたため、変換効率が良く、小型化・大電流化が可能となる。
【００１８】
この発明のデータセンタ非常用電源供給装置は、データセンタに装備されて停電時に負荷設備に電源を供給する装置であって、蓄電池の直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣ変換回路にこの発明の電気回路用コアを用いたため、変換効率が良く、小型化・大電流化が可能となる。
【００１９】
この発明の電気回路用コアの製造方法によれば、各種の電気回路用コアを効率良く製造することができ、また柱部と繋ぎ部を個別に成形するため、金型が小型で簡素な形状で済む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態に係る電気回路用コアの外観斜視図である。
【図２】他の実施形態に係る電気回路用コアの外観斜視図である。
【図３】図１の電気回路用コアを用いたトランスの破断正面図である。
【図４】図１の電気回路用コアの分解正面図である。
【図５】さらに他の実施形態に係る電気回路用コアの正面図である。
【図６】同電気回路用コアの分解正面図である。
【図７】シミュレーションに用いた電気回路用コアを有するトランスの破断正面図である。
【図８】同電気回路用コアの電気回路図である。
【図９】前記シミュレーションの結果となる実施例の試料断面の磁束密度のコンター図およびベクトル図である。
【図１０】同シミュレーションの他の状態における結果となる実施例の試料断面の磁束密度のコンター図およびベクトル図である。
【図１１】従来例のシミュレーションの結果となる試料断面の磁束密度のコンター図およびベクトル図である。
【図１２】同従来例のシミュレーションの他の状態における結果となる試料断面の磁束密度のコンター図およびベクトル図である。
【図１３】同実施形態のシミュレーションにおける電圧経時変化のグラフである。
【図１４】同実施形態のシミュレーションにおける電流経時変化のグラフである。
【図１５】一般的な磁化曲線のグラフである。
【図１６】フォワードの場合の磁化曲線のグラフである。
【図１７】フォワード制御の説明図である。
【図１８】フライバック制御の場合の磁化曲線のグラフである。
【図１９】フライバック制御の説明図である。
【図２０】電気回路用コアの塑性の説明図である。
【図２１】電気回路用コアの塑性の他の例の説明図である。
【図２２】電気回路用コアの塑性のさらに他の例の説明図である。
【図２３】電気回路用コアの塑性のさらに他の例の説明図である。
【図２４】電気回路用コアの塑性のさらに他の例の説明図である。
【図２５】電気回路用コアの塑性のさらに他の例の説明図である。
【図２６】同電気回路用コアを用いたトランスの一例の回路図である。
【図２７】同電気回路用コアを用いた太陽電池発電装置の一例のブロック図である。
【図２８】同電気回路用コアを用いた電気自動車のモータ駆動装置の一例の電気回路図である。
【図２９】同モータ駆動装置における昇圧部の一例の電気回路図である。
【図３０】同電気回路用コアを用いた充電ステーションの一例の説明図である。
【図３１】同充電ステーションにおける急速充電器のＤＣ／ＡＣ変換器の一例の回路である。
【図３２】同電気回路用コアを用いたデータセンタ非常用電源供給装置の一例のブロック図である。
【図３３】同電気回路用コアを用いた太陽電池発電装置の他例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の第１の実施形態に係る電気回路用コアを示す斜視図である。この電気回路用コア１は、トランスコア、チョ−クコア、またはリアクトルのコアとして使用されるものであり、磁性材料からなる複数本の平行な柱部２と、これら柱部２の両端を繋ぐ繋ぎ部３とでなる。柱部２は、この例では円柱状とされ、繋ぎ部３は、矩形断面の帯状の板状または棒状とされている。柱部２は、中央および一端に配置された２本の主柱部２１，２１と、他端に配置された逆励磁用柱部２２との３本とされている。各柱部２と繋ぎ部３とは、図４に示すようにそれぞれ別個に成形されて相互に接合されている。なお、各柱部２と繋ぎ部３とは、互いに接しているが、必ずしも接合されていなくても良く、例えばコイルボビン（図示せず）に保持された状態で、各柱部２と繋ぎ部３とが互いに接触するように保持されていても良い。また、各柱部２と繋ぎ部３とは、一体に成形されていても良い。
【００２２】
逆励磁用柱部２２は、後述のフライバック用であって必ずしも設けなくても良く、図２のように省略して、電気回路用コア１を２本の柱部２（２１，２１）と２本の繋ぎ部３とでなる構成としても良い。
この他に、図５，図６に示すように、２つのＥ形のコア半体１Ａ，１Ａを互いに向き合わせて、各コア半体１Ａ，１Ａの分割柱部２ａを先端で互いに突き合わせて配置しても良い。突き合わせ面は、相互に接合しても、また単に接触させても良い。
【００２３】
上記各図の構成の電気回路用コア１は、磁性材料に、鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、またはセンダストが用いられ、柱部２と繋ぎ部３、または各コア半体１Ａ，１Ａが、個別に圧縮成形または射出成形で形成されたダストコアとされる。上記鉄系アモルファスは、鉄・ボロン系アモルファスを含む意味である。鉄系アモルファスとしては、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｃ−Ｂを含むアモルファスとされる。上記センダストは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌである。
【００２４】
図３は、図１の電気回路用コアを用いたトランスの一例を示し、中央に配置された主柱部２１  に、一次コイル４および２次コイル５を巻回し、端部の逆励磁用柱部２２に逆励磁コイル６を巻回して構成される。２次コイル５は一次コイル４の外周に巻回してある。
【００２５】
この構成の電気回路用コア１であると、上記材質であるため、損失が少なく、変換効率が良い。また、磁気飽和し難いため、小型・大電流化が可能であり、かつ高周波数域が広い。そのため、トランスコア、チョ−クコア、およびリアクトルのコアとして使用された場合に、上記の各効果が効果的に発揮され、これらのコアに要求される機能が満足される。
特に、アモルファス磁性材料は、昇圧・変圧の変換効率が高く、トランスコアおよびチョークコイルコアに好適である。センダストは、変換効率がアモルファス磁性材料に近く、かつ低コストで加工生が良い。また、Ｆｅ−６．５％Ｓｉ材を用いたトランスコアも優れた性能が得られる。
【００２６】
また、電気回路用コア１が、図１，図２に示す円柱状の柱部２と繋ぎ部３とでなる構成の場合、次の利点が得られる。すなわち、図５，６に示すＥ形のコア半体１Ａで構成する場合、Ｅ形のコア半体１Ａの全体を一体に成形する必要があるため、成形するための金型（図示せず）への負担が大きく、金型自体も大きくなる。また、異なる種類の構成とする場合、例えば逆励磁用柱部を有するコアと、有しないコアとの２種類を製造する場合、それぞれに専用の金型が必要となる。柱部長さの異なるコアを製造する場合も、それぞれに専用の金型が必要となる。しかし、図１，図２のように円柱状の柱部２と板状または棒状の繋ぎ部３とでなる構成であると、個々の柱部２および繋ぎ部３を個別に成形することができ、金型が小さくて済む。また、図１の逆励磁用柱部２２を有する電気回路用コア１を製造する場合と、逆励磁用柱部２２を有しない図２の構成の電気回路用コア１との２種類を構成する場合、主柱部２１，２１と繋ぎ材３とは２種類の電気回路用コア１に兼用できる。そのため、金型の負担が小さい。コイルボビンによる制約もなくなる。
【００２７】
外周にコイルを巻回する逆励磁用柱部２２に代えて、永久磁石を設けて逆励磁させるようにしても良く、その場合、柱部の変更だけで容易に製造でき、フライバック式への変更も容易となる。
【００２８】
次に、過渡応答磁界解析による磁性シミュレーション解析を行った結果を説明する。
【００２９】
〔シミュレーションモデル〕
図７にモデルのイメージ図を、図８にその回路図を示す。図７において、このトランス１０は、電気回路用コア１が３本の柱部２と一対の繋ぎ部３とでなり、中足となる中央の柱部２に一次コイル４および２次コイル５を巻回し、一端の柱部２に逆磁コイル６を巻回して構成される。２次コイル５は一次コイル４の外周に巻回してある。他端の柱部２は、磁気ギャップ７を有している。
【００３０】
なお、シミュレーションにおいて、
(1) １次コイル側出力電流を合わせるために、等価回路の１次コイル側に抵抗を追加した。
(2) 逆励磁コイル電源は、２４Ｖの一定値の直流電源を設定した。
(3) １次コイル電源は、２４Ｖ−０Ｖ繰り返しの矩形状の直流出力を設定した。
【００３１】
解析結果を表１に示す。この表における数値は、波形が安定した４周期目以降の値を記録した。
【００３２】
【表１】
2014209579.tif 000003
【００３３】
従来のＰＣ４０（フェライト）ＥＥＲ-４２/４２/２０に関して、目標の巻き線数では目標特性を満足せず、特性を満足させるためには、１次、２次巻き線共、やや増やす必要があった。
実施形態の軟磁性材では、いずれの材料でもコアサイズが体積比で、ＥＥＲ-４２/４２/２０の１/２のサイズで目標を満足する結果が解析された。ただし、ＡＬ６０に関しては、目標特性を満足させるためには巻線数をやや多くする必要があり、より好ましくは、Ｆｅ-６．５Ｓｉと言える。
【００３４】
Ｆｅ-６．５Ｓｉの１．２次電流の解析波形を代表として、図１３、図１４に示す。通常1次電圧電流についてB-Hカーブで第一象限のみの制御で2次電流電圧もコイル巻き数に比例して変化する。逆励磁を行うことにより、1次電圧電流でB-Hカーブの第三象限まで行うことが出来て2次で＋-の大きな振れ幅の電圧電流を得ることができる。
【００３５】
〔磁束密度のコンター表示，ベクトル表示〕
図９〜図１２に、試料断面の磁束密度をコンター図およびベクトル図で示す。図９、図１０は、ＡＬ６０を用いた実施形態の例を、図１１、図１２はフェライトを用いた従来例をそれぞれ示す。フェライトでは高電流・高周波数で磁気飽和が発生することに対して、AL60は磁気飽和し辛いことでより高電流・高周波数で使用可能になる。
【００３６】
トランスにおけるフライバック制御につき説明する。
図１５は、磁性体の磁化曲線（ヒステリシス曲線）（Ｂ−Ｈカーブ）を示す。
磁束密度Ｂが零の状態から、磁界Ｈを磁性体が磁気飽和する点Ｐまで与えると、磁性体は曲線ｃに沿って磁化される。このように磁化した後、飽和点Ｐから逆飽和点Ｓまで磁界Ｈを低下させると、曲線ｄに沿って磁束密度が低下し、逆飽和点Ｓから磁界を再度加えるときは、曲線ｅに沿って磁化される。このようなヒステリシス曲線となる。ａは残留磁束密度を、ｂは保持力をそれぞれ示す。
【００３７】
図１６はトランスのフォワード制御を示す。フォワード制御では、ＯＮ−ＯＦＦ制御で第１象限内の誘導起電力を発生させる。
図１７は、フォワード制御を行うトランスコアを示す。フォワード制御では、上記のように第１象限内の誘導起電力を発生させるため、電源電圧Ｖ１と出力電圧Ｖ２の関係は、次式のようになる。
Ｖ１／Ｖ２  ＝ｅ１／ｅ２＝ｎ１／ｎ２
ここで、ｅ１，ｅ２はそれぞれ１次コイルおよび２次コイルの電圧、ｎ１，ｎ２はそれぞれ一次コイルのおよび二次コイルの巻き数である。
このように磁気飽和による制限から、電源電圧Ｖ１と出力電圧Ｖ２の比を大きくすることが困難である。２次コイルの巻数を増やすことは大型化につながる。
【００３８】
図１８は、トランスのフライバック制御を示す。フライバック制御では、逆磁コイルで逆方向の磁界を掛けておいて、ＯＮ−ＯＦＦ制御することで第三象限内の誘導起電力を発生させる。
そのため、図１９に示すように、１次コイル電圧の変化に対して二次コイル電圧を大きく変化させることができ、フォワード制御の２倍程度まで二次コイル電圧を大きくすることができる。
【００３９】
次に、図１，２の電気回路用コア１の製造方法および材質の第１の具体例を説明する。
第１の具体例の製造方法では、射出成形に用いる樹脂組成物に含まれる磁性粉末を絶縁材で被覆し、圧粉成形磁性体及び圧粉磁石成形体のいずれかを前記樹脂組成物中にインサート成形し、前記圧粉成形磁性体あるいは圧粉磁石成形体が射出成形温度よりも低い融点を持つ結着材を含有する。
【００４０】
図２０は、実施形態にかかる樹脂成形磁性コア部品の製造方法に使用される圧粉成形された状態の磁性体を示しており、絶縁材で被覆された磁性粉末を構成する多数の磁性体粉末粒子８間に多数の粒子状の結着材９を含有（分散）させたものである。
【００４１】
結着材９としては、所定の射出成形温度より低い溶融温度を持つ樹脂を使用しており、絶縁材で被覆された磁性粉末を含有するベース樹脂とともに所定の温度で射出成形を行うことにより結着材４が溶融あるいは軟化し、図２１に示されるように、磁性粉末粒子８間の間隔が短くなり、圧粉成形磁性体が収縮してその充填密度が上昇する。
【００４２】
磁性粉末粒子８としては、軟磁気特性に優れた例えば以下に示す材料が好ましい。
・純鉄系軟磁性材料としては、メタル粉、窒化鉄粉等、
・鉄基合金系軟磁性材料としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）粉末、スーパーセンダスト粉末、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）粉末、Ｃｏ−Ｆｅ合金粉末、純鉄系軟磁性材料、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金粉末等、
・フェライト系材料、
・アモルファス材料、
・微細結晶材料。
【００４３】
また、圧粉成形に用いる結着材９としては、以下のような熱可塑性樹脂を用いることができる。
・ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、
・ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ＰＰＳ、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフタールアミド、ポリアミド等、
・上記樹脂の混合物。
【００４４】
さらに、磁性粉末粒子８を被覆する絶縁材あるいはベース樹脂の磁性粉末を被覆する絶縁材としては、以下のような材料を用いることができる。
・Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２等の絶縁性金属または半金属の酸化物、
・ガラス材料、
・それらの混合物。
【００４５】
なお、射出成形に用いるベース樹脂は、通常の射出成形に用いることができるものであれば特に制限はなく、結着材９に用いる樹脂と同じでも異なっていても構わない。ただし、射出成形時に圧粉成形体を加圧圧縮させるためには、結着材９に用いる樹脂の融点は、射出成形温度より３０℃以上低いのが好ましい。ただし、あまり差が大きいと結着材９の分解などの弊害が出る。
【００４６】
また、圧粉成形磁性体中に結着材９を必ずしも含有させる必要はなく、ベース樹脂中に圧粉成形磁性体を単にインサート成形する場合でも、磁束密度を高くしたい部分に圧粉成形磁性体を配置することにより通常の射出成形品に比べ磁束密度を高くすることができ、磁性コア部品の小型化を図ることができる。また、圧粉成形磁性体の形状も単純化できるので充填密度を高くすることができるとともに、電極端子の折り曲げ時等に発生するクラックの発生を防止することができる。
【００４７】
上述した圧粉成形磁性体に用いる磁性粉末粒子８の粒子径は、ベースとなる樹脂組成物中に含まれる絶縁された磁性粉末粒子の粒子径よりも大きく設定するのがよく、図２２はそのように設定した場合の射出成形時の状態を示している。
【００４８】
図２２に示されるように、射出成形時、結着材９が溶融して圧粉成形磁性体の充填密度が上昇するが、圧粉成形磁性体に用いる磁性粉末粒子８の粒子径が樹脂組成物１０中の磁性粉末粒子１１の粒子径より大きいと、磁性粉末粒子８が圧粉成形磁性体の表面近くの隙間に入り込み、磁性体としての連続性が向上する。
【００４９】
なお、圧粉成形磁性体に用いる磁性粉末粒子８の粒子径は樹脂組成物１０中の磁性粉末粒子１１の粒子径より平均粒子径で１．５倍から３倍程度が好ましい。理論上はこの粒子径の比率はさらに大きくても良いが、磁性粉末粒子の組み合わせによっては、圧粉成形あるいは射出成形を実際に行う場合に問題が生じる場合がある。
【００５０】
さらに、圧粉成形磁性体がエッジのある形状（例えばバリが大きい形状）や低密度部を持っていたり、磁性粉末粒子８に比べ結着材９が少ないと、図２３に示されるように、射出成形時の流動による圧力により磁性粉末粒子８が少なくとも部分的に粉砕されてベースとなる樹脂組成物と一体的にコア部品を形成することになり、樹脂組成物中の磁性体充填量が実質的に上昇する。
【００５１】
図１，２の電気回路用コア１の製造方法および材質の第２の具体例を説明する。
第２の具体例では、次の方法で機能性粒子集合体を製造し、電気回路用コア１に用いる。この方法では、機能性粒子と機能性粒子同士を結着する結着材を混合する混合工程と、該混合工程で得られた混合造粒粉末を酸化雰囲気中で焼成しながら複数の機能性粒子が酸化被膜で被覆された機能性粒子集合体を作製する焼成工程とを有する。
【００５２】
図２４は、この具体例にかかる機能性材料の組成物を示しており、軟磁気特性、電磁波吸収特性、熱伝導性の少なくとも一つに優れた特性を有する複数の機能性粒子１２と、これらの機能性粒子１２を被覆する絶縁材１３とで構成される機能性粒子集合体１４として造粒されている。
【００５３】
従来の機能性材料の組成物は、機能性粒子の一粒一粒が絶縁材で被覆されているのに対し、本発明にかかる機能性材料の組成物は、複数の機能性粒子１２が絶縁材１３で被覆されて機能性粒子集合体１４を構成しており、機能性粒子集合体１４の中の機能性粒子１２は一粒一粒が絶縁されているとは限らず、ある機能性粒子１１は隣りの機能性粒子１２と接触している場合もある。
【００５４】
また、図２５に示されるように、複数の機能性粒子１２の間に複数の絶縁性機能性粒子１５を点在させることで、機能性粒子１２間をある程度絶縁することができ、さらに絶縁性が向上する。
【００５５】
機能性粒子１２としては、軟磁気特性、電磁波吸収特性、熱伝導性等に優れた材料が選定され、例えば以下に示す材料が好ましい。
（１）軟磁性材料
・純鉄系軟磁性材料としては、メタル粉、窒化鉄粉等。
・鉄基合金系軟磁性材料としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）粉末、スーパーセンダスト粉末、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）粉末、Ｃｏ−Ｆｅ合金粉末、純鉄系軟磁性材料、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系合金粉末等。
・フェライト系材料。
（２）電磁波吸収材料
・カーボン系フィラーカーボンブラック、黒鉛、カーボン繊維あるいはこれらの混合物。・フェライト系材料。
（３）熱伝導材料
・Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ及びそれらの合金粉末。
・ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢｅＯ等のセラミック粉末。
（４）合成樹脂
・ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等のポリオレフィン。
・ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６／６６、ナイロン４６、ナイロン１２等のポリアミド。
・ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドスルホン等のポリアリーレンスルフィド。
・ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、全芳香族ポリエステル等のポリエステル。
・ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂。
・ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等のポリスチレン系樹脂。
・ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩素化ポリエチレン等の塩素含有ビニル系樹脂。
・ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリ（メタ）アクリル酸エステル。
・ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル等のアクリロニトリル系樹脂。
・テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂。
・ポリジメチルシロキサン等のシリコーン樹脂ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の各種エンジニアリングプラスチックス。
・ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリブチレン、ポリイソブチレン、ポリメチルペンテン、ブタジエン樹脂、ポリエチレンオキシド、オキシベンゾイルポリエステル、ポリパラキシレン樹脂等の各種熱可塑性樹脂。
・エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂等、及びこれらの２種以上の混合物。
【００５６】
図１，２の電気回路用コア１の製造方法および材質の第３の具体例を説明する。
第３の具体例では、次の軟磁性複合粉末を用いる。すなわち、軟磁性成形体の製造に用いる複合粉末であって、該軟磁性体粉末の表面が無機絶縁性材料から成る無機絶縁層で被覆され、該無機絶縁層の表面には該軟磁性体粉末の表面を部分的に覆うように樹脂材料が融着されて成り、上記無機絶縁性材料が０．３〜６重量％、上記樹脂材料が３〜８重量％、そして残部が上記軟磁性粉末から成る軟磁性複合粉末。
【００５７】
さらに他の具体例１．
この具体例では、軟磁性体粉末の表面を被覆する電気絶縁性材料に無機絶縁性材料を用いる複合粉末の一つの製造方法について説明する。
【００５８】
この具体例に用いる軟磁性体には、フェライト等の酸化物系材料、カルボニル鉄、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金、そしてＦｅ系あるいはＣｏ系の非晶質合金等の金属系材料が含まれる。耐食性、耐摩耗性、強度、そして高透磁率や低保持力等の軟磁気特性が結晶系材料に比べ優れた軟磁性非晶質合金を用いることが好ましい。軟磁性非晶質合金は特に限定されず、鉄系やコバルト系等の公知の非晶質合金を用いることができる。
【００５９】
また、この具体例に用いる無機絶縁性材料には、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、そしてＺｒＯ２等の絶縁性の金属又は半金属の酸化物、あるいはガラス材料、又はそれらの混合物を用いることができるが、ガラス材料が好ましい。ガラス材料の中でも、低融点ガラスが好ましい。低い軟化温度を有し、軟磁性非晶質合金に融着してその表面を被覆することができるからである。
【００６０】
低融点ガラスは、軟磁性体粉末と反応せず、軟磁性非晶質合金の結晶化開始温度よりも低温、好ましくは約５５０℃以下で軟化するものであれば特に限定されない。例を挙げれば、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス等の鉛系ガラス、Ｐ２Ｏ５系ガラス、ＺｎＯ−ＢａＯ系ガラス、そしてＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス等の公知の低融点ガラスを用いることができる。好ましくは、無鉛ガラスであって、低い軟化点を与えるＰ２Ｏ５系ガラスが好ましい。その一例を挙げればＰ２Ｏ５６０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３１０％以下、ＺｎＯ１０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ１０％以下、Ｎａ２Ｏ１０％以下の組成のものを用いることができる。
【００６１】
また、この具体例に用いる樹脂は、従来公知の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフタールアミド、ポリアミド等、そしてそれらの混合物又は共重合体、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等、そしてそれらの混合物を挙げることができる。
【００６２】
また、樹脂材料の形状は、粉末状や繊維状のものを用いることができるが、混合し易い粉末状が好ましい。
【００６３】
以下に、複合粉末の作製方法のさらに他の具体例を説明する。すなわち、軟磁性体粉末の表面を予め無機絶縁性材料で被覆して無機絶縁層を形成し、次いでその無機絶縁層に樹脂材料を融着させる。
【００６４】
軟磁性体粉末を無機絶縁性材料で被覆して無機絶縁層を形成する方法としては、メカノフュージョン等の粉末コーティング法や、無電解メッキやゾル−ゲル法等の湿式薄膜作製法、又はスパッタリング等の乾式薄膜作製法等を用いることができる。粉末コーティング法は、例えば特開２００１−７３０６２号公報に記載された粉末コーティング装置を用いて行うことができる。この方法によれば、軟磁性体粉末と低融点ガラス粉末が強力な圧縮摩擦力を受け、軟磁性体粉末と低融点ガラス粉末との融合及びガラス粉末同士の溶着により、軟磁性体粉末の表面が低融点ガラスから成る無機絶縁層で被覆された複合粉末を得ることができる。
【００６５】
次いで、無機絶縁層を有する軟磁性体粉末に樹脂粉末を添加して混合する。樹脂粉末は混合時の機械的エネルギーにより一部が溶融して、その溶融した部分が無機絶縁層に融着する。これにより軟磁性複合粉末を得ることができる。混合には、ボールミル等の公知の固相混合方法を用いることができる。なお、混合時の温度は室温以上であれば良いが、樹脂材料の軟化温度以上の温度に加熱することが好ましい。樹脂粉末の無機絶縁層への融着が促進されるからである。
【００６６】
ここで、無機絶縁層で被覆した軟磁性体粉末を用いる場合、樹脂粉末の粒径は軟磁性体粉末の粒径より小さく、好ましくは半分以下であり、例えば、軟磁性体粉末の粒径が３００μｍ以下、１５０μｍ以下、そして４５μｍ以下の場合、それぞれ１５０μｍ以下、７５μｍ以下、そして２０μｍ以下が好ましい。
【００６７】
また、複合粉末の組成は、無機絶縁性材料０．３〜６重量％、樹脂材料１〜１０重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるように、より好ましくは、無機絶縁性材料０．４〜３重量％、樹脂材料２〜８重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるように、さらに好ましくは無機絶縁性材料０．４〜１重量％、樹脂材料３〜８重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるようにする必要がある。なお、必要により、０．１〜０．５重量％の滑剤を添加することもできる。
【００６８】
また、必要により、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等のステアリン酸塩を添加して混合することができる。
【００６９】
また、この具体例の複合粉末を所定の金型に充填し、圧粉成形、射出成形、そして押出成形等の種々の成形方法を用いて成形することができる。例えば、圧粉成形の場合、軟磁性複合粉末を金型内に充填し、所定の加圧圧力でプレス成形し、成形した圧粉体を、焼成し、樹脂を焼失させて焼成体を得ることができる。なお、軟磁性体粉末に非晶質合金粉末を用いる場合には、焼成温度を非晶質合金の結晶化開始温度より低温とする必要がある。
【００７０】
また、射出成形の場合、成形加工性を確保するため、軟磁性複合粉末にさらに樹脂粉末を添加して混練する必要がある。添加する樹脂は複合粉末中の樹脂と同じ、あるいは別の樹脂を用いることができる。射出成形に用いる樹脂は、ＪＩＳＫ７１９１で規定する荷重たわみ温度が１００℃以上の耐熱性樹脂が好ましく、例を挙げれば、上述の熱可塑性樹脂の中でポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド以外の熱可塑性樹脂と、上述の熱硬化性樹脂を用いることができる。なお、混練に際し、熱可塑性樹脂の場合、その軟化温度以上の温度で加熱して混練することが好ましい。また、熱硬化性樹脂の場合、その分解温度以下の温度、好ましくは３００℃以下の温度で混練することが好ましい。なお、射出成形の場合、成形加工性確保のため、最終成形体中の樹脂の含有量が５重量％以上となることが好ましい。
【００７１】
なお、複合粉末は造粒することが好ましい。造粒すると、造粒粒子内部も部分的な樹脂の融着の効果により、軟磁性粉末の自由変形が生じる結果、大径粒子と小径粒子とが密に充填され高い充填密度が維持される。さらに、造粒粒子間でも部分的な樹脂の融着の効果により、造粒粒子の変形が可能となる結果、高い充填密度を有することになる。これにより、造粒された複合粉末は高い充填密度と高い変形能を有し、特に圧粉成形に好適に用いることができる。
【００７２】
造粒は、上記のように無機絶縁層を有する軟磁性体粉末に樹脂粉末を添加して混合する混合攪拌造粒により行うことができる。しかしながら、造粒粒子の形状や粒径を均一にするには、複合粉末を原料粉とし、転動造粒等の自足造粒法や、スプレードライ等の強制造粒法等の公知の方法を用いて行うことが好ましい。
【００７３】
さらに他の具体例２．
この具体例は、軟磁性複合粉末の別の製造方法に関するものである。この具体例２では、さらに他の具体例１に記載した軟磁性体粉末と、無機絶縁性材料と、樹脂材料とを樹脂材料の融点以上の温度に加熱して混合し複合粉末を製造する。無機絶縁性材料にはガラス粉末を用い、樹脂材料には樹脂粉末を用いることが好ましい。軟磁性体粉末の表面は、軟磁性体粉末に融着した樹脂粉末とその樹脂粉末により結着されたガラス粉末とで被覆され、さらに、そのガラス粉末の表面に樹脂粉末が融着した複合粉末を得ることができる。
【００７４】
ここで、ガラス粉末及び樹脂粉末の粒径は軟磁性体粉末の粒径より小さく、好ましくは半分以下であり、例えば、軟磁性体粉末の粒径が３００μｍ以下、１５０μｍ以下、そして４５μｍ以下の場合、ガラス粉末と樹脂粉末の粒径は１５０μｍ以下、７５μｍ以下、そして２０μｍ以下が好ましい。
【００７５】
また、複合粉末の組成を、無機絶縁性材料０．３〜１０重量％、樹脂材料１〜１０重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるように、より好ましくは、無機絶縁性材料０．４〜６重量％、樹脂材料２〜８重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるように、さらに好ましくは無機絶縁性材料０．４〜６重量％、樹脂材料３〜８重量％、そして残部が軟磁性体粉末となるように配合するのが好ましい。このように複合粉末の組成を調整することにより、ガラス粉末に融着した樹脂粉末が軟磁性体粉末の表面を部分的に覆うことが可能となり、実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
さらに他の具体例３．
この具体例は、軟磁性成形体の製造方法に関するものである。この具体例では、前記さらに他の具体例１と２に記載した複合粉末を原料粉として、いわゆる金属射出成形法（ＭＩＭ）により、軟磁性焼成体を製造する。ＭＩＭは、上述の射出成形体を脱脂及び焼成して焼成体とするものである。従来、ＭＩＭでは、脱脂工程後の成形体強度が非常に低く、そのままでは軟磁性材料として使用することはできなかった。また、成形体を焼結すると、絶縁性が低下し、磁気特性の高い材料を得ることは困難であった。しかし、本発明の複合粉末を原料粉に用いることにより、上述の圧粉成形−焼成法と同等の磁気特性を得ることができる。ここで、ＭＩＭ用の複合粉末では、複合粉末中の樹脂の熱分解温度が、射出成形時に添加される樹脂（以下、ＭＩＭ用樹脂という）の熱分解温度と同じあるいはそれ以上であることが好ましい。脱脂及び焼成の最終段階まで、射出成形体中の複合粉末のネットワークを維持することができるからである。また、脱脂及び焼成を一段階で行うこともできる。
【００７７】
ＭＩＭ用樹脂としては、原料粉に可塑性を与え、また常温において成形体に強度を付与する機能を有する熱可塑性樹脂、例えば、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、そしてポリイミド樹脂の一種、あるいはそれらの二種以上を含む混合物、あるいはそれらの共重合体を用いることができる。具体例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリメタクリル酸アクリルエステル、ポリアミドを挙げることができる。
【００７８】
また、脱脂性や流動性の改善のため、ワックスや可塑剤などを必要により添加することができる。
【００７９】
ワックスとしては、密ろう、木ろう、モンタンワックス等の天然ろう、低分子ポリエチレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等の合成ろうの一種、又はそれらの二種以上を混合して用いることができる。ワックスは可塑剤又は潤滑剤として兼用することもできる。また、必要により、脱脂促進剤として、樟脳等の昇華性物質を用いることもできる。
【００８０】
可塑剤には、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル等を用いることができる。また、必要により、滑剤として、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル等を用いることもできる。
【００８１】
なお、ＭＩＭにおいては、複合粉末を作製する際に、樹脂の添加を省略することもできる。すなわち、軟磁性体粉末の表面が少なくとも無機絶縁性材料を含む電気絶縁性材料で被覆された軟磁性複合粉末に樹脂材料を添加し、混練して射出成形体とし、該射出成形体を脱脂及び焼成して焼成体とすることもできる。
【００８２】
なお、上記の各具体例で説明した軟磁性複合粉末を用いた成形体は、磁心のみならず、電磁波吸収体にも用いることができる。すなわち、高い透磁率を有する軟磁性材料を用いた電磁波吸収体は、電磁波を吸収することにより反射波及び透過波を低減することができる。従来、電磁波吸収体は、電磁波吸収材料を樹脂やゴム等のマトリックスに分散させ、押出成形やプレス成形等により成形されて使用されているが、電磁波吸収材料を高密度に充填するのは容易ではなく、十分な電磁波吸収能が得られていない。しかし、本発明の軟磁性複合粉末を用いることにより、軟磁性材料の充填密度を向上させることができるため、電磁波吸収能を向上させることが可能となる。
【００８３】
また、上記の各具体例で説明した軟磁性複合粉末を用いた成形体は磁気シールド材にも用いることができる。高い透磁率を有する軟磁性材料を用いるとともに、マトリックスに分散させる軟磁性材料の充填密度を向上させることができるので、磁気シールド特性を向上させることが可能となる。
【００８４】
以下、上記実施形態の電気回路用コア１を用いた各種の電気回路およびその電気回路を備える各種の装置につき説明する。なお、電気回路用コア１の形状については、図１〜図６に図示したもの以外を含む。
【００８５】
図２６は、スイッチング電源回路の回路構成を示す。同図の回路は、第１コイルＬ１と、第２コイルＬ２と、第３コイルＬ３とを具備するトランスＴを有する。各コイルの巻き始め端子は黒丸で示している（以下、同様）。これら３つのコイルは互いに磁気結合するが、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２とは密に磁気結合（以下、「密結合」と称する）し、第３コイルＬ３は第１及び第２コイルＬ１、Ｌ２と疎に磁気結合（以下、「疎結合」と称する）するようトランスＴが構成されている。密結合は、従来の一般的なトランス結合であり、それらのコイル間では、磁束発生側のコイルから発生する磁束の大部分が磁束受領側のコイルへ流れ込む。これに対し、疎結合のコイル間では、磁束発生側のコイルから発生する磁束の一部を意図的に漏洩磁気回路に漏洩させ迂回させることにより磁束受領側のコイルへは漏洩磁束分が減少した磁束が流れ込む。
【００８６】
図２６によるトランスは、第１コイルＬ１と第２コイルＬ２を密着させて巻装する一方、第３コイルＬ３を、第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２の双方に密着させないで離隔して巻装し、この離隔させた空隙に漏洩磁気回路を形成させることが特徴である。
【００８７】
図２７は、太陽電池発電装置のシステム構成図である。この太陽電池発電装置におけるパワーコンディショナ３２のＤＣ／ＤＣコンバータ３３に、この発明の上記いずれかの実施形態の電気回路用コア１が用いられる。
【００８８】
この図により構成を説明する。同図において、太陽電池モジュールを数枚直列に接続したモジュールストリング１７が並列に設置されており、それらの各出力は接続箱２９に入力され、それぞれ開閉スイッチ３０に接続される。開閉スイッチ３０からの出力は逆流防止ダイオード３１を介してから１本の出力に集電され、パワーコンディショナ３２に入力される。パワーコンディショナ３２に入力された直流電力はＤＣ／ＤＣコンバータ３３により昇圧または降圧された後、インバータ３４に入力され、インバータ３４により交流電力に変換される。その交流電力は連系リレー３５を介してパワーコンディショナ３２から出力される。パワーコンディショナ３２の出力は住宅内の電気機器などの負荷（図示せず）で消費されるが、余剰分は電力系統３６に逆潮流され電力会社に売電することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３やインバータ３４はパワーコンディショナ３２内の制御手段３７により制御される。
モジュールストリング１７を構成する各太陽電池モジュールから、発電状態検知信号３８が出力され、接続箱２９内の発電状態表示手段３９に入力される。
【００８９】
図２８，３０は、電気自動車のインバータ装置に搭載された昇圧装置（昇圧部６１）のリアクトル６２に適用した例を示す。インホイールモータ部６８は、バッテリ６７の電力で、インバータ装置６６により駆動される。インホイールモータ部６８は、ロータ７２、位相検出器７１等を有する。インバータ装置６６は、インバータ部６９、平滑回路７０を備える。
モータ駆動には、効率向上のため昇圧回路を用いて、バッテリの電源電圧を上昇させる場合がある。その昇圧部６１は、図２９にその回路構成を概略図で示すように、駆動素子６３、リアクトル６２、および整流器６４からなる。６５は、平滑用コンデンサである。
【００９０】
図３０，図３１は、急速充電装置５１を備えた充電ステーションの概要を示す。前記急速充電装置５１における図３６のＤＣ／ＡＣ変換回路のリアクトル５２に、上記いずれかの実施形態に係る電気回路用コア１が用いられている。
【００９１】
図３２は、データセンタに装備されて停電時に負荷設備に電源を供給する無停電装置８０に適用した例を示す。
蓄電池７４の直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣ変換回路（図示せず）に、上記いずれかの実施形態に係る電気回路用コア１が用いられている。
【００９２】
この無停電電源装置８０は、交流の商用電源７１を直流電源に変換するコンバータ７２、この直流電源によって充電される蓄電池７４、コンバータ７２と蓄電池７４から出力される直流電源を交流電源に変換するインバータ７３によって負荷設備７０に電力を供給する装置である。また、通常時に使用する上述の給電経路とは別に、商用電源７１によるバイパス給電経路を内蔵しており、切換器７５によって２つの給電経路を無瞬断で切換可能な機能を有する。上記コンバータ７２にも、上記いずれかの実施形態に係る電気回路用コア１が用いられている。
【００９３】
図３３は、太陽電池セルからなる太陽光パネル６１により発電した電力を、住宅等の商用電源に供給する装置の概要を示す。太陽光パネル６１で発電した電力の電圧はＤＣ３５Ｖ程度であるが、これをＤＣ／ＤＣ変換回路６２でＤＣ１００Ｖに昇圧する。このＤＣ／ＤＣ変換回路６２に、上記いずれかの実施形態におけるトランスコアである電気回路用コア１が用いられている。ＤＣ／ＤＣ変換回路６２でＤＣ１００Ｖに昇圧された直流電流は、ＤＣ／ＡＣ変換器（インバータ）であるスイッチング部６３によって１００Ｖの交流電流に変換され、プラグ６４からコンセント（図示せず）を介して宅内の１００Ｖ交流商用電源の回路に供給される。プラグ６４は、前記宅内の１００Ｖ交流商用電源の周波数が５０Ｈｚであるか６０Ｈｚであるかの位相を検出する商電検出部６５を有し、その位相信号を前記スイッチング部６３に送る。スイッチング部６３は、この検出された周波数と同じ周波数の交流電流に変換する。
【００９４】
住宅等の分電盤より屋内側の配線における商用電源の電圧は、接続された電気機器の使用状態に応じて電圧が実際は変動しており、また一般の家電では多少の電圧変動や周波数変動は動作に影響しない。そのため、太陽光パネル６１で発電電力を、簡易な構成のＤＣ／ＤＣ変換回路６２およびスイッチング部６３で交流電力に変換し、宅内で消費するようにしても支障が生じない。すなわち、太陽光パネル６１の発電電力を宅外の商用電源に供給して買い取りを求める場合は、電圧、周波数、位相等につき、厳しい制御が要求され、ＤＣ／ＤＣ変換回路６２およびスイッチング部６３を高精度なものとする必要があり、コスト高となる。しかし、宅内で消費するのであれば、家電の動作に支障が生じない程度であれば良くて、高精度な変換が要求されず、簡易で安価な装置で太陽光発電電力を家電に使用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１…電気回路用コア
２…柱部
２２…逆励磁用柱部
３…繋ぎ部
４…一次コイル
５…二次コイル
６…逆励磁用コイル
【図１】
2014209579.tif 000004
【図２】
2014209579.tif 000005
【図３】
2014209579.tif 000006
【図４】
2014209579.tif 000007
【図５】
2014209579.tif 000008
【図６】
2014209579.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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