(57)【要約】【課題】コストの上昇や、磁心の強度の低下を抑えつつ、磁心に生じた偏磁を検出する。【解決手段】絶縁電源１におけるトランス１０の磁心１１は、角部１１ａの内周側と外周側には孔部１１ｂ，１１ｃが形成されており、内周側孔部１１ｂに巻き付けられた内周側検出巻線２１と、外周側孔部１１ｃに巻き付けられた外周側検出巻線２２が設けられている。そして、検出装置２０は、インバータ回路４０により１次巻線１２に正或いは負の電圧が印加されている電圧印加期間中、内周側或いは外周側検出巻線の誘導電圧を測定し、測定結果に基づき磁心１１に生じている偏磁を検出する。【選択図】図１
2014150183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き付けられたコイル（１２，６２，７５ｄ，８２，９２ｃ）に電圧を印加することで磁束が形成された際に、磁束密度の偏りが生じる断面である不均一断面（１１ｄ，１１ｉ）が形成される磁心（１１，６１，７１，８１，９２）における、該不均一断面に沿って該磁心を貫く孔部（１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，６１ｄ，６１ｅ，７１ｂ，８１ｂ，９２ｂ）を貫通した状態で配されることで、該不均一断面の一部であって、該不均一断面全体の平均的磁束密度とは異なる磁束密度が生じる検出領域（１１ｄ−１，１１ｄ−２，１１ｉ−１，１１ｉ−２）の周縁を取り巻く電線からなる検出巻線（２１，２２，２７，２８）に誘導された検出用起電力に関する測定を行う検出巻線測定手段（２４，Ｓ２０５，Ｓ２５５，Ｓ３００〜Ｓ３１５，Ｓ３７５，Ｓ４００，Ｓ４５０，Ｓ５００，Ｓ５５０，Ｓ６００）と、
前記検出巻線測定手段による測定結果に基づき、前記磁心に生じた偏磁もしくは磁気飽和、或いは、前記磁心の磁束量を検出する検出手段（Ｓ２１０，Ｓ２６５，Ｓ２７０，Ｓ３２５，Ｓ３３０，Ｓ３８０，Ｓ４１５〜Ｓ４２５，Ｓ４５５，Ｓ４６０，Ｓ５１０，Ｓ５６０，Ｓ６１０）と、
を備えることを特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記磁心には、前記不均一断面に沿って１または複数の前記孔部（１１ｈ）が形成されており、
前記検出巻線をなす前記電線は、同一の前記不均一断面に形成された異なる２つの前記検出領域である第１領域（１１ｉ−１）及び第２領域（１１ｉ−２）の周縁をそれぞれ取り巻き、前記第１領域の周縁に沿って予め定められた方向に巻き付けられていると共に、前記第２領域の周縁に沿って、前記第１領域における巻き付け方向とは反対方向に巻き付けられていること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記磁心は環状に形成されていると共に、前記磁心における曲がった部分を曲部（１１ａ，７１ａ，８１ａ）とし、
前記不均一断面とは、前記曲部における断面であること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記曲部は、９０°以下に屈曲した形状を有していること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
少なくとも１つの前記検出領域は、その周縁の一部が、前記曲部における内周側或いは外周側の外面に接していること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出巻線測定手段は、前記コイルに電圧を印加する際において前記検出用起電力に関する測定を行い（Ｓ２０５，Ｓ４５０）、
前記検出手段は、前記検出巻線測定手段により測定された前記検出用起電力と、その測定に対応する閾値とに基づき、前記磁心に偏磁もしくは磁気飽和が生じたこと検出すること（Ｓ２１０，Ｓ４５５，Ｓ４６０）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出手段は、前記コイルに電圧を印加する際において、前記検出領域における磁気飽和の度合いが一定の水準に達しているか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には、前記磁心に磁気飽和が生じたことを検出し（Ｓ４５５，Ｓ４６０）、
前記検出手段により磁気飽和が検出されると、前記コイルへの電圧の印加を中止させる中止手段（Ｓ４６５）をさらに備えること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記磁心の外面を取り巻く電線からなる基準巻線（５０）に誘導された基準起電力を測定する基準巻線測定手段（Ｓ２０５，Ｓ４５０）をさらに備え、
前記検出手段は、前記基準巻線測定手段により測定された前記基準起電力をさらに加味して、前記磁心に偏磁もしくは磁気飽和が生じたことを検出すること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項９】
請求項２を引用する請求項６から請求項８のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出巻線をなす前記電線は、１または複数の回数にわたり前記第１領域の周縁及び前記第２領域の周縁に沿って周回するように、それぞれの領域に巻き付けられており、
前記検出手段による検出に用いられる閾値が零電位となるよう、前記電線が前記第１領域を周回する回数と、前記第２領域を周回する回数とが調整されていること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出巻線測定手段は、前記コイルに一定の電圧が印加される印加期間の開始直後と、該印加期間の終了直前とに前記検出用起電力を測定し（Ｓ２５５）、
前記検出手段は、前記印加期間の開始直後に測定された前記検出用起電力を反映した値と、該印加期間の終了直前に測定された前記検出用起電力を反映した値とを比較することで、前記磁心に偏磁が生じたことを検出すること（Ｓ２６５，Ｓ２７０）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出巻線として、その周縁の一部が前記曲部における内周側の外面に接している前記検出領域を取り巻く前記電線からなる内周側検出巻線（２１）と、その周縁の一部が前記曲部における外周側の外面に接している前記検出領域を取り巻く前記電線からなる外周側検出巻線（２２）とが設けられており、
前記検出巻線測定手段は、前記内周側検出巻線に誘導された前記検出用起電力である内周側起電力と、前記外周側検出巻線に誘導された前記検出用起電力である外周側起電力とに関する測定結果の大きさを比較すると共に、比較結果に基づき、該内周側起電力を反映した値よりも該外周側起電力を反映した値が高い判定用期間を計測することで、前記検出用起電力に関する測定を行い（２４，Ｓ３００〜Ｓ３１５）、
前記検出手段は、前記検出巻線測定手段による測定結果に基づき、前記コイルに一定の電圧が印加される印加期間の開始後における前記判定用期間の長さと、該印加期間の終了前における前記判定用期間の長さとを比較することで、前記磁心に偏磁が生じたことを検出すること（Ｓ３２５，Ｓ３３０）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記コイルに一定の電圧が印加される印加期間を２等分して得られる前半期間と後半期間とのうちの一方を反転期間とすると共に、他方を非反転期間とし、前記反転期間において、前記検出巻線に誘導された前記検出用起電力を反映した値の極性を反転させる極性反転手段（２５，Ｓ３６５，Ｓ３８５）と、
前記非反転期間における前記検出用起電力を反映した値と、前記反転期間における前記極性反転手段により極性が反転された前記検出用起電力を反映した値とにより形成される信号の積分値を示す積分信号を生成する生成手段（２６）と、
をさらに備え、
前記検出巻線測定手段は、前記印加期間が終了する時期における前記積分信号を測定することで、前記検出用起電力に関する測定を行い（Ｓ３７５）、
前記検出手段は、前記検出巻線測定手段により測定された前記積分信号の値に基づき、前記磁心に偏磁が生じたことを検出すること（Ｓ３８０）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記コイルには、周期的に変化し、正方向及び負方向の振幅が同一である電圧が印加されると共に、各周期において該コイルに正方向の該電圧が印加される印加期間と、負方向の該電圧が印加される印加期間とは、略同等の長さであり、
前記検出用起電力により形成される信号の積分値から直流成分を除いた積分信号を生成する生成手段（２６）をさらに備え、
前記検出巻線測定手段は、前記積分信号の値を測定することで、前記検出用起電力に関する測定を行い（Ｓ４００）、
前記検出手段は、前記検出巻線測定手段による測定結果に基づき前記積分信号の最大値と最小値とを特定し、該最大値と該最小値とに基づき、前記磁心に偏磁が生じたことを検出すること（Ｓ４１５〜Ｓ４２５）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記検出巻線測定手段は、前記コイルに電圧を印加する際において前記検出用起電力に関する測定を行い（Ｓ５００，Ｓ５５０，Ｓ６００）、
前記検出手段は、前記検出巻線測定手段による測定結果に基づき、前記磁心の磁束量を検出すること（Ｓ５１０，Ｓ５６０，Ｓ６１０）、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記磁心は、電動モータのステータとして用いられていること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置において、
前記磁心は、リアクトル或いはフライバックトランスに設けられていること、
を特徴とする偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランス等における磁心に生じた偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量を検出する検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電源等では、トランスを設けることで入力側と出力側の電気的絶縁が実現されるが、トランスの磁心に極端に多くの偏磁が発生すると、損失が増加したり、磁心の磁気飽和が生じて巻線に過大な励磁電流が発生するおそれがある。このため、電圧の制御に加えて、磁心に生じた偏磁や過大な直流磁束を検出し、偏磁や磁気飽和を解消するための制御が必要となる。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載の偏磁評価装置では、トランスの磁心に、該磁心よりも透磁率の高い材料から構成される小型のπ形の磁心（迂回磁路）が敷設されていると共に、該迂回磁路には検出巻線が設けられている。この迂回磁路は、磁心に比べて磁束飽和が生じ易く、磁心の磁束が変化しても、検出巻線には磁心の磁束が０付近の時しか電圧が誘導されない。
【０００４】
そして、磁心の磁束が周期的に変化する場合、磁心に偏磁が生じると、磁心の磁束が０となる時間間隔が正常時とは異なるものとなるが、これに応じて、検出巻線に電圧が誘導される時間間隔も変化する。特許文献１の偏磁評価装置では、検出巻線に電圧が誘導される時間間隔を監視することで、偏磁が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４０４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の偏磁評価装置では、トランスの磁心に別途迂回磁路を敷設する必要があり、コストが上昇してしまう。また、近年では、一般的に、トランスの磁心の材料としてフェライトが用いられるが、このような磁心は脆性を有しており、磁心に迂回磁路を敷設することで、磁心の強度が低下してしまう。
【０００７】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、コストの上昇や、磁心の強度の低下を抑えつつ、磁心に生じた偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑みてなされた請求項１に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置は、巻き付けられたコイルに電圧を印加することで磁束が形成された際に、磁束密度の偏りが生じる断面である不均一断面が形成される磁心における、該不均一断面に沿って該磁心を貫く孔部を貫通した状態で配されることで、該不均一断面の一部であって、該不均一断面全体の平均的磁束密度とは異なる磁束密度が生じる検出領域の周縁を取り巻く電線からなる検出巻線に誘導された検出用起電力に関する測定を行う検出巻線測定手段と、検出巻線測定手段による測定結果に基づき、磁心に生じた偏磁もしくは磁気飽和、或いは、磁心の磁束量を検出する検出手段と、を備える。
【０００９】
このような構成によれば、磁心には孔部が形成されているものの、磁心にさらに小型の磁心を敷設する場合に比べ、コストの上昇を抑えることができると共に、磁心の強度の低下を防ぐことができる。
【００１０】
したがって、請求項１に記載の偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量の検出装置によれば、磁心の強度の低下を抑えつつ、磁心に生じた偏磁、磁気飽和、もしくは磁束量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態におけるトランス，検出装置等の構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態のトランスの磁心における角部の断面図である。
【図３】第１実施形態におけるトランス，検出装置等の構成の一例を示す説明図である。
【図４】媒質の角部を曲がる磁束線についての説明図である。
【図５】媒質全体の磁束φに応じて変化する角部の磁束密度や、該角部に設けられた検出巻線の誘導電圧等を示すグラフである。
【図６】トランスの１次巻線に矩形波状の電圧が印加された場合における、該トランスの磁心全体の磁束φや、該磁心の角部の磁束密度や、該角部に設けられた検出巻線の誘導電圧の変化を示すグラフである。
【図７】トランスの磁心に正方向の偏磁が生じている場合における、該磁心全体の磁束φに応じて変化する該磁心の角部の磁束密度や、該角部に設けられた検出巻線の誘導電圧を示すグラフである。
【図８】トランスの磁心に負方向の偏磁が生じている場合における、該磁心全体の磁束φに応じて変化する該磁心の角部の磁束密度や、該角部に設けられた検出巻線の誘導電圧を示すグラフである。
【図９】正常時と偏磁発生時とにおける、トランスの磁心の角部に設けられた内周側，外周側検出巻線の誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの変化を示す説明図である。
【図１０】第１実施形態の判定処理１についてのフローチャートである。
【図１１】第１実施形態の判定処理２についてのフローチャートである。
【図１２】正常時と偏磁発生時とにおいて、トランスの磁心の角部に設けられた内周側検出巻線の誘導電圧Ｖｉｎと外周側検出巻線の誘導電圧Ｖｏｕｔを比較する比較回路から出力される比較信号についての説明図である。
【図１３】第１実施形態の判定処理３を実行する検出装置についてのブロック図である。
【図１４】第１実施形態の判定処理３についてのフローチャートである。
【図１５】正常時と偏磁発生時とにおける、トランスの磁心の角部に設けられた内周側，外周側検出巻線の誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔに基づく積分信号についての説明図である。
【図１６】第１実施形態の判定処理４を実行する検出装置についてのブロック図である。
【図１７】第１実施形態の判定処理４についてのフローチャートである。
【図１８】正常時と偏磁発生時とにおける、トランスの磁心の角部に設けられた内周側，外周側検出巻線の誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔに基づく積分信号についての説明図である。
【図１９】第１実施形態の判定処理５を実行する検出装置についてのブロック図である。
【図２０】第１実施形態の判定処理５についてのフローチャートである。
【図２１】第１実施形態における磁気飽和解消処理１が行われた際のトランスの１次巻線への印加電圧を示すグラフ等である。
【図２２】第１実施形態における磁気飽和解消処理１が行われた際のトランスの１次巻線への印加電圧を示すグラフ等である。
【図２３】第１実施形態における磁気飽和解消処理１についてのフローチャートである。
【図２４】トランスの磁心の角部に設けられた検出巻線の一例を示す説明図である。
【図２５】トランスの磁心の角部に設けられた検出巻線の一例を示す説明図である。
【図２６】プレーナトランスの磁心の切欠き部に設けられた検出巻線の一例を示す説明図である。
【図２７】第２実施形態におけるトランスの磁心の角部に設けられた２重検出巻線を示す説明図である。
【図２８】第２実施形態におけるトランスの磁心の角部の断面図である。
【図２９】第２実施形態におけるプレーナトランスに設けられた２重検出巻線を示す説明図である。
【図３０】第３実施形態におけるリアクトルの構成を示す説明図である。
【図３１】第３実施形態の判定処理６についてのフローチャートである。
【図３２】第４実施形態におけるフライバックトランスの構成を示す説明図である。
【図３３】第４実施形態の判定処理７についてのフローチャートである。
【図３４】第５実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの構成を示す説明図である。
【図３５】第５実施形態の判定処理８についてのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１３】
［第１実施形態］
［構成の説明］
まず、第１実施形態の絶縁電源１の構成について説明する。図１に記載されているように、該絶縁電源１は、インバータ回路４０と、トランス１０と、整流回路３０と、トランス１０の磁心１１の偏磁もしくは磁気飽和を検出する検出装置２０とを備える。
【００１４】
インバータ回路４０は、パワースイッチング素子等から構成され、直流電源にて生成された直流電圧から、周期的に変化する矩形波状の交流電圧を生成する。
また、トランス１０は、インバータ回路４０にて生成された交流電圧の振幅を変換するよう構成されており、矩形環状に形成された磁心１１と、該交流電圧が印加される１次巻線１２と、変換した電圧を出力する２次巻線１３とを有する。
【００１５】
磁心１１は、中央を貫通する矩形の空洞を有し、該空洞の貫通方向に沿った断面が矩形となっていると共に、９０°に屈曲する４つの角部を有し、これらのうちの１つの角部１１ａの内周側，外周側には、内周側孔部１１ｂと外周側孔部１１ｃが形成されている。なお、磁心１１は、例えば、フェライト等から構成されていても良い。
【００１６】
そして、内周側，外周側孔部１１ｂ，１１ｃは、角部１１ａの内周側側面（磁心１１の内周側の外面），外周側側面（磁心１１の外周側の外面）における稜部を含むＡ−Ａ断面（後述する不均一断面１１ｄ）に沿って、磁心１１を上面から下面に貫通する（図２参照）。
【００１７】
また、整流回路３０は、ダイオード，インダクタ，コンデンサ等から構成され、トランス１０により変換された交流電圧の全波整流を行う。無論、整流回路３０の構成は、図１に記載されたものに限らず、各種方式の整流回路を用いることができる。
【００１８】
また、検出装置２０は、内周側孔部１１ｂに配置された内周側検出巻線２１と、外周側孔部１１ｃに配置された外周側検出巻線２２とを備える。
内周側検出巻線２１は、内周側孔部１１ｂを貫通した状態で配され、磁心１１の内周側側面と内周側孔部１１ｂにより挟まれた不均一断面１１ｄの一部領域１１ｄ−１を取り巻く電線により構成されている。また、外周側検出巻線２２は、外周側孔部１１ｃを貫通した状態で配され、磁心１１の外周側側面と外周側孔部１１ｃにより挟まれた不均一断面１１ｄの一部領域１１ｄ−２を取り巻く電線により構成されている。なお、内周側，外周側検出巻線２１，２２が上記一部領域を周回する回数は、適宜設定される。
【００１９】
また、検出装置２０は、内周側，外周側検出巻線２１，２２に誘導された誘導電圧を増幅する増幅回路２１ａ，２２ａと、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、自装置を統括制御する制御部２３を備える。
【００２０】
また、検出装置２０には、例えば、インバータ回路４０により１次巻線１２に入力される交流電圧を減衰する等して生成された電圧信号が入力される。そして、詳細については後述するが、制御部２３は、該電圧信号や、内周側，外周側検出巻線２１，２２に誘導された誘導電圧に基づき、トランス１０の磁心１１に生じた偏磁を検出する。
【００２１】
また、検出装置２０は、磁心１１の磁気飽和が一定の水準に達すると、インバータ回路４０に対し、１次巻線１２への交流電圧の印加を一時的に中止させる中止信号を送信する。
【００２２】
なお、図３に記載されているように、絶縁電源１において、さらに、トランス１０の磁心１１の外面を、磁心１１に形成される磁束と鎖交する状態で周回する基準巻線５０を設けると共に、基準巻線５０に誘導された誘導電圧を分圧する分圧抵抗５１，５２を設けても良い。
【００２３】
そして、分圧された誘導電圧（基準誘導電圧）を検出装置２０の制御部２３に入力し、制御部２３は、基準誘導電圧と、内周側，外周側検出巻線２１，２２に誘導された誘導電圧とに基づき、トランス１０の磁心１１に生じた偏磁を検出しても良い（詳細は後述する）。
【００２４】
［偏磁の検出方法の概要］
次に、検出装置２０にてトランス１０の磁心１１に生じた偏磁を検出する方法について説明する。
【００２５】
例えば、絶縁電源や絶縁型コンバータ等に用いられるトランスの磁心における角部等では、磁束密度の分布に偏りが生じるが、検出装置２０は、これを利用して磁心に発生した偏磁を検出する。
【００２６】
静磁気学によると、透磁率が一定である媒質（磁心）内部において、磁束線の曲率は磁束密度の空間勾配に比例することが知られている。したがって、例えば、大きく屈曲した角部や曲部等を曲がる磁路が形成された場合には、内周側では磁束線の曲率が増大し、極端に大きな磁束密度が発生することになり、このような部位においては、磁路（磁束線）と交差する断面において磁束密度の偏りが生じる。なお、磁路と交差する断面であって、このような磁束密度の偏りが生じる磁心の断面を、不均一断面と記載する。
【００２７】
例えば、図４のように、媒質における角度θの角部１００を曲がる磁束線１０２ａ〜１０２ｄが形成された場合、マックスウェル方程式より、当該部位の内周側の外面における稜部１０１の近傍に位置する媒質内部の磁束密度Ｂｉｎは、次の式で表される。
【００２８】
Ｂｉｎ∝ｒ＾（（π／θ）−１）
なお、長さrは稜部１０１からの距離、θは稜部１０１の角度、Ｂｉｎは磁束密度である。
【００２９】
上記式は、θがπより大きい場合、稜部１０１近傍で磁束密度Ｂｉｎが発散することを示している。ただし、これは、媒質の透磁率が一定である場合に生じる現象であり、実際の磁性材料では、磁束密度が飽和磁束密度を超えて過剰に増大すると、磁気飽和が進行して透磁率が低下するため、磁束密度の大きさは有限な値に留まる。
【００３０】
そこで、図５のグラフ１１０が示すように磁路全体の磁束φが三角波状に変化した場合における、角部１００における稜部１０１近傍の磁束密度Ｂｉｎや、稜部１０１近傍の外側に位置する媒質内部の領域（外側領域とも記載）の磁束密度Ｂｏｕｔについて検討する（なお、この磁束φは、磁路断面全体の平均磁束密度が媒質として用いられている磁性材料の飽和磁束密度を超えない範囲で変化する）。
【００３１】
図５におけるＴｓ期間のように、磁路全体の磁束φの絶対値が十分に小さい場合には、稜部１０１近傍の磁束密度Ｂｉｎがその周辺に比べて著しく増大しても磁気飽和に至らないため、稜部１０１近傍では、磁束波形の線形性が保たれる。したがって、グラフ１１１が示すように、稜部１０１近傍の磁束密度Ｂｉｎの波形は、Ｔｓ期間では、切り立った形状となると考えられる。
【００３２】
一方、Ｔｂ期間のように、磁路全体の磁束φの絶対値が十分に大きい場合には、稜部１０１近傍における磁束密度Ｂｉｎは、磁気飽和の影響を強く受ける。磁束密度Ｂｉｎが飽和磁束密度を越えると、媒質の透磁率が低下するため、稜部１０１近傍を通る磁束に対する磁気抵抗が増大し、これにより、稜部１０１近傍へのさらなる磁束の集中が緩和される。その結果、グラフ１１１が示すように、Ｔｂ期間では、稜部１０１近傍の磁束密度Ｂｉｎの時間勾配が抑制される。
【００３３】
これに対し、外側領域では、Ｔｓ期間においては、磁束は主に稜部１０１近傍を通過するため、磁束の時間勾配が小さくなる。その後、Ｔｂ期間に移行し、稜部１０１近傍を通過する磁束が抑制されるようになると、外側領域を通過する磁束が増え、磁束の時間勾配が大きくなり、その結果、外側領域における磁束密度Ｂｏｕｔは、グラフ１１２が示すように変化する。
【００３４】
そこで、稜部１０１近傍の部分を磁束と鎖交する状態で取り巻く検出巻線を設けると、該検出巻線に誘導される電圧Ｖｉｎは、磁束密度Ｂｉｎの時間勾配（単位時間当たりの変化度合い）に比例したものとなるため、グラフ１１３が示す波形となる。また、外側領域の部分を磁束と鎖交した状態で取り巻く検出巻線を設けた場合には、該検出巻線に誘導される電圧Ｖｏｕｔは、同様の理由により、グラフ１１４が示す波形となる。
【００３５】
したがって、このような検出巻線に誘導された電圧を測定することで、磁心に生じている磁束が十分に小さい期間（Ｔｓ期間）であるか、十分に大きい期間（Ｔｂ期間）であるかを判別することができる。
【００３６】
このような知見に基づく偏磁の検出方法について具体的に考察するため、検出巻線の誘導電圧と磁束密度との関係を考える。検出巻線に囲まれた不均一断面の一部領域に交差する磁束をλ、不均一断面全体の磁束をφ、時間をｔとする。検出巻線の誘導電圧Ｖｄは、λの時間勾配に応じた値となり、また、λはφによって一意に決定されるため、Ｖｄは、次式により表される（ここでは、ヒステリシスや漏洩磁束の影響を無視する）。
【００３７】
Ｖｄ＝ｄλ／ｄｔ＝（ｄλ／ｄφ）＊ｄφ／ｄｔ＝（ｄλ／ｄφ）＊Ｖｃｏｉｌ
ここで、Ｖｃｏｉｌは、トランス等として構成された媒質（磁心）の１次巻線（もしくは２次巻線）に印可される電圧である。
【００３８】
また、ｄλ／ｄφは、磁束φのみを変数とする関数であるため、検出巻線の誘導電圧Ｖｄと１次巻線への印加電圧Ｖｃｏｉｌの比を求めることで、磁束φの値を算出することができる。しかし、例えば、１次巻線への印加電圧の振幅が一定である絶縁型コンバータの場合には、Ｖｃｏｉｌを絶対値が一定とみなすことができ、検出巻線の誘導電圧Ｖｄの絶対値に磁束φが反映されることになる。
【００３９】
そこで、第１実施形態の絶縁電源１の内周側検出巻線２１に誘導された内周側誘導電圧Ｖｉｎと、外周側検出巻線２２に誘導された外周側誘導電圧Ｖｏｕｔと、磁心１１の偏磁の状態との関係を考察する。
【００４０】
偏磁が発生していない場合、磁心１１の１次巻線１２に印加される交流電圧Ｖ１が、図６のグラフ１２０が示すように矩形波状に変化したとする。このとき、磁心１１の全体断面である不均一断面１１ｄの磁束φ，内周側検出巻線２１により囲まれる内周側の一部領域１１ｄ−１の磁束φｉｎ，外周側検出巻線２２により囲まれる外周側の一部領域１１ｄ−２の磁束φｏｕｔは、それぞれ、グラフ１２１〜１２３のように変化する。そして、各誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔはグラフ１２４，１２５が示すように変化し、１次巻線１２の印加電圧Ｖ１が０でない各電圧印加期間においては、これらの誘導電圧波形が左右対称となる。
【００４１】
なお、内周側誘導電圧Ｖｉｎは外周側誘導電圧Ｖｏｕｔよりも絶対値が大きく、グラフ１２４，１２５では、ＶｉｎとＶｏｕｔは異なるスケールとなっている。また、電圧印加期間において内周側誘導電圧Ｖｉｎの絶対値が最大値付近となる期間を最大期間１２４ａ〜１２４ｃとすると共に、電圧印加期間において外周側誘導電圧Ｖｏｕｔの絶対値が最低値付近となる期間を最小期間１２５ａ〜１２５ｃとする。
【００４２】
そして、図７のグラフ１３０〜１３２が示すように、偏磁が発生して全体断面の磁束φが正方向に偏っている場合には、電圧印加期間における各誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの電圧波形の対称性が崩れる。内周側誘導電圧Ｖｉｎについては、電圧値が正の場合には最大期間１３１ａ，１３１ｃの到来時期が早くなり、電圧値が負の場合には最大期間１３１ｂの到来時期が遅くなる。一方、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔについては、電圧値が正の場合には最小期間１３２ａ，１３２ｃの到来時期が早くなり、電圧値が負の場合には最小期間１３２ｂの到来時期が遅くなる。
【００４３】
無論、図８のグラフ１４０〜１４２が示すように、偏磁が発生して全体断面の磁束φが負方向に偏っている場合においても、電圧印加期間における各誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの電圧波形の対称性が崩れる。そして、内周側誘導電圧Ｖｉｎについては、電圧値が正の場合には最大期間１４１ａ，１４１ｃの到来時期が遅くなり、電圧値が負の場合には最大期間１４１ｂの到来時期が早くなる。一方、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔについては、電圧値が正の場合には最小期間１４２ａ，１４２ｃの到来時期が遅くなり、電圧値が負の場合には最小期間１４２ｂの到来時期が早くなる。
【００４４】
検出装置２０は、このような電圧印加期間における誘導電圧の歪みに基づき、磁心１１に生じた偏磁を検出する。
なお、偏磁が発生した際、各誘導電圧の最大期間や最小期間がどちらの方向に偏るかは、１次巻線１２と内周側，外周側検出巻線２１，２２の磁気結合の極性によって決定される。また、偏磁が発生する方向が異なれば、最大期間等が偏る方向も異なるため、該方向を検出することで、偏磁の極性を判定することができる。
【００４５】
また、以後、１次巻線１２に正の電圧が印加された場合に磁心１１に磁束が生じる方向を正方向、負の電圧が印加された場合に磁心１１に磁束が生じる方向を負方向として説明を行う。また、１次巻線１２に印加される電圧の変化に応じて、上述したパターンで磁心１１に生じる磁束φ，φｉｎ，φｏｕｔや、内周側，外周側誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔが変化するものとして説明を行う。
【００４６】
しかし、これに限定されることは無く、１次巻線１２や内周側，外周側検出巻線２１，２２の磁気結合の極性によって、磁心１１に磁束が生じる方向や、各誘導電圧の極性が変化することは言うまでも無い。
【００４７】
［偏磁の検出方法の詳細］
次に、検出装置２０におけるトランス１０の磁心１１の偏磁検出方法について、具体的に説明する。
【００４８】
＜判定処理１＞
まず、１次巻線１２に対する電圧印加期間における所定のタイミングで、内周側，外周側誘導電圧と閾値とを比較することで、磁心１１の偏磁を検出する判定処理１について説明する。
【００４９】
図９に記載されているように、一例として１次巻線１２への正の電圧印加期間の終了直前のタイミングＴｅｎｄでは、磁心１１に負方向への偏磁が生じている場合には、偏磁が生じていない正常時に比べ、内周側誘導電圧Ｖｉｎが増加すると共に、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが減少する。反対に、正方向への偏磁が生じている場合には、タイミングＴｅｎｄでは、正常時に比べ、内周側誘導電圧Ｖｉｎが減少すると共に、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが増加する。
【００５０】
そこで、内周側誘導電圧Ｖｉｎを測定対象とする場合であれば、正常時のタイミングＴｅｎｄにおける内周側誘導電圧Ｖｉｎに基づき閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２を設定する。そして、制御部２３は、タイミングＴｅｎｄにおいて、内周側誘導電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｔｈ１を上回る場合、磁心１１に負方向の偏磁が生じていると判定し、閾値Ｖｔｈ２を下回る場合、磁心１１に正方向の偏磁が生じていると判定する。
【００５１】
一方、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔを測定対象とする場合も同様に、正常時のタイミングＴｅｎｄにおける外周側誘導電圧Ｖｏｕｔに基づき閾値Ｖｔｈ３，Ｖｔｈ４を設定する。そして、制御部２３は、タイミングＴｅｎｄにおいて、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが閾値Ｖｔｈ３を下回る場合、磁心１１に負方向の偏磁が生じていると判定し、閾値Ｖｔｈ４を上回る場合、磁心１１に正方向の偏磁が生じていると判定する。
【００５２】
このほかにも、一例として１次巻線１２への正の電圧印加期間の開始直後のタイミングＴｓｔａにおいて、磁心１１に負方向への偏磁が生じている場合には、正常時に比べ、内周側誘導電圧Ｖｉｎが減少すると共に、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが増加する。また、磁心１１に正方向への偏磁が生じている場合には、タイミングＴｓｔａにおいて、正常時に比べ、内周側誘導電圧Ｖｉｎが増加すると共に、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが減少する。
【００５３】
このため、正常時のタイミングＴｓｔａにおける内周側誘導電圧Ｖｉｎや外周側誘導電圧Ｖｏｕｔに基づき閾値を設定し、タイミングＴｓｔａにおいて、内周側，外周側誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔと閾値を比較することで、偏磁が生じているか否かや、偏磁の方向を検出しても良い。
【００５４】
無論、上記タイミングＴｓｔａ，Ｔｅｎｄに限らず、１次巻線１２への正或いは負の電圧印加開始後、一定期間が経過した時点のタイミングにて、同様の方法で偏磁が生じているか否かや偏磁の方向を検出しても良い。
【００５５】
次に、判定処理１について、図１０に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
Ｓ２００では、検出装置２０の制御部２３は、インバータ回路４０から入力された電圧信号に基づき、上記比較を行う測定タイミングが到来したか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、Ｓ２０５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２００：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００５６】
Ｓ２０５では、制御部２３は、内周側或いは外周側誘導電圧を測定する。そして、制御部２３は、測定結果と閾値との比較結果に基づき磁心１１に偏磁が生じているか否かを判定し、偏磁が生じていると判定した場合には、１次巻線１２に印加されている電圧の極性や、誘導電圧の極性等に基づき偏磁が生じている方向（偏磁方向）を検出し（Ｓ２１０）、本処理を終了する。
【００５７】
このような判定処理１を行うことで、磁心１１の偏磁や偏磁の方向を確実に検出することができる。
また、正弦波状或いは三角波状に変化する電圧が１次巻線１２に印加される場合であっても、同様にして、予め定められた測定タイミングにおける正常時の内周側或いは外周側誘導電圧に基づき、閾値を設定しても良い。そして、制御部２３は、測定タイミングにおいて内周側或いは外周側誘導電圧を測定し、測定値と閾値とを比較することで、偏磁の検出や偏磁方向の検出を行っても良い。
【００５８】
なお、上記閾値は、インバータ回路４０により１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅に応じた値となるが、該振幅が固定されている場合であれば、閾値を予め定めておき、制御部２３のＲＯＭ等に保存しておいても良い。
【００５９】
一方、該振幅が変動する場合であれば、制御部２３は、判定処理１のＳ２０５において、インバータ回路４０からの電圧信号に基づき該振幅を算出すると共に、算出結果に基づき閾値を設定し、Ｓ２１０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値と該閾値とを比較することで、偏磁の検出等を行っても良い。
【００６０】
このほかにも、制御部２３は、Ｓ２０５において電圧信号に基づき該振幅を算出すると共に、Ｓ２１０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を振幅で除算し（規格化し）、規格化した測定値と予め定められた閾値とを比較することで、偏磁の検出等を行っても良い。
【００６１】
こうすることにより、偏磁の検出等を適切に行うことができる。
しかし、１次巻線１２から磁心１１内を通らずに漏洩する磁束が大きい場合には、１次巻線１２の印加電圧が、磁心１１を通過する全磁束量φの時間勾配ｄφ／ｄｔに十分に反映されなくなる。このため、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅に基づき閾値を算出したり、該振幅で内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を規格化しても、偏磁の検出等を適切に行うことができなくなるおそれがある。
【００６２】
これに対し、絶縁電源１に基準巻線５０が設けられている場合（図３参照）であれば、基準巻線５０の誘導電圧には、１次巻線１２の漏洩磁束が大きくても磁心１１を通過する全磁束量φの時間勾配ｄφ／ｄｔが反映される。このため、正常時の内周側或いは外周側誘導電圧に基づき定められる上記閾値は、基準巻線５０に誘導された基準誘導電圧に応じた値となる。
【００６３】
このため、該振幅が変動する場合、制御部２３は、判定処理１のＳ２０５において基準誘導電圧をさらに測定すると共に、測定結果に基づき閾値を設定し、Ｓ２１０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値と該閾値とを比較することで、偏磁の検出等を行っても良い。
【００６４】
このほかにも、制御部２３は、Ｓ２０５において基準誘導電圧をさらに測定すると共に、Ｓ２１０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を基準誘導電圧で規格化し、規格化した測定値と予め定められた閾値とを比較することで、偏磁の検出等を行っても良い。
【００６５】
こうすることにより、磁束漏洩が大きい場合であっても、偏磁の検出等を適切に行うことができる。また、インバータ回路４０から検出装置２０に電圧信号を入力する必要が無くなるため、絶縁電源１の構成を簡素化することが可能となる。
【００６６】
＜判定処理２＞
次に、１次巻線１２に対する電圧印加期間の開始直後と終了直前とにおいて測定された２つの内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）を比較することで、磁心１１の偏磁を検出する判定処理２について説明する。
【００６７】
上述したように、正常時には、電圧印加期間における内周側，外周側誘導電圧の波形は対称性を有しており、電圧印加期間の開始直後のタイミングＴｓｔａと終了直前のタイミングＴｅｎｄでは、各誘導電圧の値が一致する（図９参照）。
【００６８】
しかし、磁心１１に偏磁が生じている場合には、該対称性が損なわれ、タイミングＴｓｔａとＴｅｎｄとでは、各誘導電圧が異なるものとなる。そこで、制御部２３は、これらのタイミングで内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）を測定し、測定結果の差分が所定値以上である場合には、磁心１１に偏磁が生じていると判定する。
【００６９】
なお、制御部２３は、各タイミングにおける誘導電圧の測定結果の大小関係により、正方向と負方向のどちらの偏磁が生じているかを判定しても良い。具体的には、例えば、内周側誘導電圧を測定対象とする場合であれば、タイミングＴｓｔａにおける測定値が、タイミングＴｅｎｄにおける測定値よりも小さい場合には、磁心１１には、負方向の偏磁が生じていることになる。反対に、タイミングＴｓｔａにおける測定値が、タイミングＴｅｎｄにおける測定値よりも大きい場合には、磁心１１には、正方向の偏磁が生じていることになる。
【００７０】
次に、判定処理２について、図１１に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
Ｓ２５０では、検出装置２０の制御部２３は、インバータ回路４０から入力された電圧信号に基づき、電圧印加期間の開始直後のタイミングＴｓｔａ、或いは、終了直前のタイミングＴｅｎｄが到来したか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２５０：Ｙｅｓ）、Ｓ２５５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２５０：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００７１】
なお、上述した基準巻線５０が設けられている場合であれば、制御部２３は、基準巻線５０に誘導された基準誘導電圧の立ち上がりからの時間経過に基づき、タイミングＴｓｔａ，Ｔｅｎｄの到来を判定しても良い。
【００７２】
Ｓ２５５では、制御部２３は、内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）を測定すると共に、タイミングＴｅｎｄにおける測定か否かを判定する（Ｓ２６０）。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２６０：Ｙｅｓ）、Ｓ２６５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２６０：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００７３】
Ｓ２６５では、制御部２３は、直前のタイミングＴｓｔａ，Ｔｅｎｄにおける内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）の測定結果を比較する。続くＳ２７０では、制御部２３は、比較結果に基づき磁心１１に偏磁が生じているか否かを判定すると共に、偏磁が生じていると判定した場合、各タイミングにおける測定結果の大小関係や、測定対象となった誘導電圧に基づき偏磁方向を検出し、本処理を終了する。
【００７４】
このような判定方法であれば、判定処理１のような閾値が不要となり、より容易に偏磁を検出することができる。また、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅が変動する場合であっても、容易に偏磁を検出することができる。
【００７５】
＜判定処理３＞
次に、内周側誘導電圧と外周側誘導電圧との比較結果の時間的偏りに基づき、磁心１１の偏磁を検出する判定処理３について説明する。
【００７６】
上述したように、正常時には、電圧印加期間における内周側，外周側誘導電圧の波形は対称性を有する。また、内周側誘導電圧は、電圧印加期間の開始時と終了時の絶対値が低く、中盤に絶対値が高くなるが、これとは反対に、外周側誘導電圧は、電圧印加期間の開始時と終了時の絶対値が高く、中盤に絶対値が低くなる。
【００７７】
そこで、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔと内周側誘導電圧Ｖｉｎのレベルを適切に調整した状態で、比較回路等を用いてこれらの誘導電圧を比較したとする。このとき、正常時には、正の電圧印加期間の開始時点からの一定期間にわたり、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが内周側誘導電圧Ｖｉｎよりも高い判定用期間Ｔｈ１が出現すると共に、正の電圧印加期間の終了時点にかけての一定期間にわたり同様の判定用期間Ｔｈ２が出現し、これらの判定用期間の長さは同じになる（図１２参照）。
【００７８】
これに対し、磁心１１に偏磁が生じている場合には、電圧印加期間における内周側，外周側誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの波形の対称性が失われる。そして、正方向の偏磁が生じている場合には、正の電圧印加期間においては、判定用期間Ｔｈ２が判定用期間Ｔｈ１よりも長くなり、負方向の偏磁が生じている場合には、判定用期間Ｔｈ１が判定用期間Ｔｈ２よりも長くなる。判定処理３では、これらの判定用期間の長さを比較することで偏磁が検出され、さらに、どちらの判定用期間が長いかにより、偏磁の方向が検出される。
【００７９】
このため、判定処理３を行う検出装置２０は、増幅回路２１ａ，２２ａを介して内周側，外周側誘導電圧が入力される比較回路２４をさらに備える（図１３参照）。該比較回路２４は、これらの誘導電圧を比較し、制御部２３に対し、比較結果を示す比較信号を出力する。
【００８０】
なお、負の電圧印加期間については、正の電圧印加期間とは誘導電圧の極性が反転するため、負の電圧印加期間の開始時点からの一定期間や、負の電圧印加期間の終了時点にかけての一定期間にわたり、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔが内周側誘導電圧Ｖｉｎよりも低い判定用期間Ｔｈ１，Ｔｈ２が出現することになる。そして、同様にしてこれらの判定用期間の長さを比較することで、偏磁の検出等を行うことができる。
【００８１】
また、各検出巻線が一部領域を周回する回数にもよるが、一般的に、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔは内周側誘導電圧Ｖｉｎよりも絶対値が低くなる。このため、各検出巻線に対応する増幅回路２１ａ，２２ａを調整し、内周側誘導電圧Ｖｉｎの増幅率よりも外周側誘導電圧Ｖｏｕｔの増幅率を高くした状態で、これらの誘導電圧が比較回路２４に入力される。無論、増幅回路２１ａに替えて内周側検出巻線２１に対応する減衰回路を設け、内周側誘導電圧Ｖｉｎを減衰させることで、各誘導電圧のレベルを調整しても良い。
【００８２】
次に、判定処理３について、図１４に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
Ｓ３００では、検出装置２０の制御部２３は、比較回路２４からの比較信号に基づき、内周側，外周側誘導電圧の比較結果に変化があったか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、Ｓ３０５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ３００：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００８３】
Ｓ３０５では、制御部２３は、比較信号に基づき、内周側誘導電圧よりも外周側誘導電圧の方が高いか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、Ｓ３１０に処理を移行すると共に、否定判定が得られた場合には（Ｓ３０５：Ｎｏ）、Ｓ３１５に処理を移行する。
【００８４】
Ｓ３１０では、制御部２３は、内周側誘導電圧よりも外周側誘導電圧の絶対値の方が高い判定用期間の継続時間の計測を開始し、本処理を終了する。
一方、Ｓ３１５では、制御部２３は、判定用期間の継続時間の計測を終了すると共に、該継続時間を保存し、Ｓ３２０に処理を移行する。
【００８５】
Ｓ３２０では、制御部２３は、インバータ回路４０からの電圧信号に基づき、正の電圧印加期間の終了直後のタイミングか否かを判定する。無論、トランス１０の磁心１１に上述した基準巻線５０が設けられている場合には、基準誘導電圧に基づき該判定を行っても良い。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３２０：Ｙｅｓ）、Ｓ３２５に処理を移行すると共に、否定判定が得られた場合には（Ｓ３２０：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【００８６】
Ｓ３２５では、制御部２３は、今回計測が完了した判定用期間（電圧印加期間の終了直前の判定用期間Ｔｈ２）と、前回の判定用期間（電圧印加期間の開始直後の判定用期間Ｔｈ１）の継続時間を比較する。そして、制御部２３は、これらの継続時間の差分が所定値以上である場合には、偏磁が生じていると判定すると共に、どちらの判定用期間が長いかにより偏磁方向を検出し（Ｓ３３０）、本処理を終了する。
【００８７】
なお、制御部２３は、内周側，外周側誘導電圧をそれぞれＡＤコンバータにより測定すると共に、これら測定結果を比較し、比較信号に替えて、該比較結果に基づき判定処理３を実行しても良い。
【００８８】
このような判定方法であれば、外周側誘導電圧と内周側誘導電圧の双方の変化に基づき偏磁を検出することができるため、偏磁を検出する感度を高めることができる。
また、比較回路２４を用いて誘導電圧の比較を行った場合には、制御部２３にてＡＤコンバータを使用すること無く偏磁を検出することができ、制御部２３のハードウェアリソースを節約することができる。
【００８９】
さらに、判定方法１のような閾値が不要となり、より容易に偏磁を検出することができると共に、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅が変動する場合であっても、容易に偏磁を検出することができる。
【００９０】
＜判定処理４＞
次に、内周側誘導電圧や外周側誘導電圧の積分結果に基づき磁心１１の偏磁を検出する判定処理４について説明する。
【００９１】
上述したように、正常時は、電圧印加期間における内周側，外周側誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの波形は対称性を有するが、磁心１１に偏磁が生じている場合には該対称性が損なわれる。
【００９２】
そこで、１次巻線１２への電圧印加期間を前半期間と後半期間に２等分すると共に、前半期間を、誘導電圧の極性を反転させない非反転期間とすると共に、後半期間を、誘導電圧の極性を反転させる反転期間とする。そして、非反転期間においては、極性を反転させていない誘導電圧から形成される信号を積分回路に入力すると共に、反転期間においては、該信号に替えて、極性が反転された誘導電圧から形成される信号を該積分回路に入力したとする。
【００９３】
このような場合、正常時には、電圧印加期間終了時において積分回路にて生成される積分信号は０Ｖとなるが、偏磁が生じている場合には、該積分信号は０Ｖにはならない。具体的には、例えば、積分回路に内周側誘導電圧が入力される場合であれば、正方向の偏磁が生じていれば、電圧印加期間終了時における積分信号は正の値となるが、負方向の偏磁が生じていれば、電圧印加期間終了時における積分信号は負の値となる（図１５参照）。
【００９４】
判定処理４では、この点を利用して磁心１１の偏磁を検出すると共に、偏磁方向を検出する。
そして、図１６に記載されているように、判定処理４を行う検出装置２０は、さらに、オペアンプ等から構成される反転回路２５と、積分回路２６とを備える。
【００９５】
反転回路２５は、増幅回路２１ａ，２２ａを介して内周側誘導電圧或いは外周側誘導電圧が入力され、制御部２３からの指示に応じて該誘導電圧の極性を反転させる。
また、積分回路２６には、内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）、或いは、反転回路２５による反転がなされた内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）が入力され、入力された誘導電圧により形成される信号の積分が行われる。
【００９６】
次に、判定処理４について、図１７に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
Ｓ３５０では、検出装置２０の制御部２３は、インバータ回路４０から入力された電圧信号に基づき、電圧印加期間が開始されたか否かを判定する。無論、トランス１０の磁心１１に上述した基準巻線５０が設けられている場合には、基準誘導電圧に基づき該判定を行っても良い。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３５０：Ｙｅｓ）、Ｓ３５５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ３５０：Ｎｏ）、Ｓ３６０に処理を移行する。
【００９７】
Ｓ３５５では、制御部２３は、電圧印加期間開始後の経過時間の計測を開始し、本処理を終了する。
一方、Ｓ３６０では、制御部２３は、該経過時間に基づき、電圧印加期間の後半期間が開始されたか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３６０：Ｙｅｓ）、Ｓ３６５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ３６０：Ｎｏ）、Ｓ３７０に処理を移行する。
【００９８】
Ｓ３６５では、制御部２３は、内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）の極性の反転が行われるよう反転回路２５の設定を行い、本処理を終了する。
一方、Ｓ３７０では、制御部２３は、インバータ回路４０からの電圧信号（或いは、基準巻線５０に誘導された基準誘導電圧）に基づき、電圧印加期間が終了したか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ３７０：Ｙｅｓ）、Ｓ３７５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ３７０：Ｎｏ）、本処理を移行する。
【００９９】
Ｓ３７５では、制御部２３は、積分回路２６にて生成された積分信号を測定し、該測定値が０付近でない場合には、偏磁が生じていると判定すると共に、測定値の極性に応じて偏磁方向を検出する（Ｓ３８０）。
【０１００】
続くＳ３８５では、制御部２３は、内周側誘導電圧等の極性の反転が行われないよう反転回路２５の設定を行い、本処理を終了する。
このような判定方法であれば、内周側誘導電圧等の積分結果が用いられるため、内周側誘導電圧等にインバータ回路４０等によるノイズが重畳した場合であっても、ノイズの影響を抑えつつ磁心１１に生じた偏磁を検出することができる。
【０１０１】
また、制御部２３にてＡＤコンバータを使用すること無く偏磁を検出することができ、制御部２３のハードウェアリソースを節約することができる。
さらに、判定方法１のような閾値が不要となり、より容易に偏磁を検出することができると共に、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅が変動する場合であっても、容易に偏磁を検出することができる。
【０１０２】
なお、検出装置２０は、次のようにして、反転回路２５や積分回路２６を用いること無く、判定処理４を行っても良い。
すなわち、増幅回路２１ａ，２２ａを介して制御部２３に内周側，外周側誘導電圧が検出装置２０の制御部２３に入力される構成とする。そして、制御部２３は、内周側，外周側誘導電圧を周期的にサンプリングし、非極性反転期間においては、電圧値に基づき被積分値を算出すると共に、極性反転期間においては、電圧値を反転した値に基づき被積分値を算出する。さらに、これらの期間における被積分値を加算し、該加算値が０付近であれば、磁心１１に偏磁が生じていないと判定し、そうでない場合には、偏磁が生じていると判定する。
【０１０３】
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
なお、１次巻線１２から磁心１１を通らずに漏洩する磁束が多い場合には、１次巻線の一定の電圧を印加していても、電圧印加期間の開始時点と終了時点で磁心１１を通過する全磁束量φの時間勾配ｄφ／ｄｔが一致しないことがある。
【０１０４】
このような場合には、内周側誘導電圧や外周側誘導電圧を基準電圧で割った規格化誘導電圧を内周側・外周側誘導電圧の代わりに用いることにより、誤判別の発生を好適に抑制することができる。
【０１０５】
また、電圧印加期間の間、１次巻線の印加電圧が一定とみなせないために内周側誘導電圧や外周側誘導電圧の対称性が失われる場合には、上述と同様にこれらの誘導電圧の代わりに基準誘導電圧で規格化した誘導電圧を用いることができる他、１次巻線の印加電圧で規格化した誘導電圧を用いても良い。
【０１０６】
＜判定処理５＞
次に、判定処理４と同じく、内周側誘導電圧や外周側誘導電圧の積分結果に基づき磁心１１の偏磁を検出する判定処理５について説明する。
【０１０７】
上述したように、正常時は、電圧印加期間における内周側，外周側誘導電圧Ｖｉｎ，Ｖｏｕｔの波形は対称性を有するが、磁心１１に偏磁が生じている場合には該対称性が損なわれる。
【０１０８】
ここで、インバータ回路４０により１次巻線１２に印加される交流電圧の正及び負の電圧印加期間や、正及び負の振幅が一定であり、且つ、正の振幅と負の振幅が略同一（或いは同一）であるとする。このとき、積分して得た波形から直流成分を取り除くものとすると、正常時には、内周側誘導電圧Ｖｉｎや外周側誘導電圧Ｖｏｕｔの積分値の最大値Ｖｍａｘの絶対値と最小値Ｖｍｉｎの絶対値は同一となるが、偏磁が生じている場合には、これらの絶対値は同一にはならない（図１８参照）。判定処理５では、この点を利用して磁心１１の偏磁を検出する。
【０１０９】
このため、判定処理５を行う検出装置２０は、制御部２３からの指示に応じて、内周側誘導電圧或いは外周側誘導電圧により形成される信号の積分を行う積分回路２６をさらに備える（図１９参照）。そして、積分回路２６により生成された内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）の積分信号が測定され、測定値の最大値と最小値が特定されると共に、これらを比較することで、磁心１１に生じた偏磁が検出される。なお、積分回路２６は、積分すると同時に積分結果の波形から直流成分も取り除く機能も具有するものとする。
【０１１０】
次に、判定処理５について、図２０に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
Ｓ４００では、制御部２３は、積分回路２６により生成された内周側誘導電圧（或いは外周側誘導電圧）の積分信号を測定し、測定値を保存する（Ｓ４０５）。
【０１１１】
続くＳ４１０では、制御部２３は、今回の積分信号の測定値と、前回の積分信号の測定値を比較し、積分信号の極性が変化したか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、Ｓ４１５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ４１０：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０１１２】
ここで、積分信号が同一の極性に維持される期間を、極性維持期間とする。Ｓ４１５では、制御部２３は、積分信号の極性が反転する前までの極性維持期間における積分信号の測定値のうち、絶対値が最も大きい最大測定値を特定し、Ｓ４２０に処理を移行する。
【０１１３】
Ｓ４２０では、制御部２３は、前回極性が反転した際に特定された最大測定値の絶対値と、今回新たに特定された最大測定値の絶対値を比較すると共に、これらの絶対値が同一或いは略同一でない場合には、偏磁が生じていると判定し（Ｓ４２５）、本処理を終了する。なお、制御部２３は、これらの絶対値の大小関係に基づき、偏磁が生じている方向を判定しても良い。
【０１１４】
このような判定方法であれば、内周側誘導電圧等の積分結果が用いられるため、内周側誘導電圧等にインバータ回路４０等によるノイズが重畳した場合であっても、ノイズの影響を抑えつつ磁心１１に生じた偏磁を検出することができる。
【０１１５】
さらに、判定方法１のような閾値が不要となり、より容易に偏磁を検出することができると共に、電圧印加期間中は１次巻線１２に印加される電圧値が一定値に維持されるが、何らかの要因により該電圧値が変動するような場合であっても、容易に偏磁を検出することができる。
【０１１６】
なお、検出装置２０は、次のようにして、積分回路２６を用いること無く、判定処理５を行っても良い。
すなわち、検出装置２０を、増幅回路２１ａ，２２ａを介して制御部２３に内周側，外周側誘導電圧が入力される構成とする。そして、制御部２３は、内周側，外周側誘導電圧を周期的にサンプリングすると共に、積分値を算出し、積分結果の波形からその直流成分を取り除く処理を行う。そして、制御部２３は、その結果として得た積分信号の測定値に替えて、算出した積分値を用いて判定処理５と同様にして偏磁の有無を判定する。
【０１１７】
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
また、前述の判定処理４と同様に１次巻線１２の漏洩磁束が大きい場合には、偏磁が発生しなくても内周側誘導電圧や外周側誘導電圧の対称性が失われる恐れがある。
【０１１８】
そのような場合には内周側誘導電圧や外周側誘導電圧を基準誘導電圧で割った規格化誘導電圧を用いることにより、判定処理５の誤判別を好適に抑制することができる。
あるいは、電圧印加期間の間、印加電圧が一定とみなせないために、内周側誘導電圧や外周側誘導電圧の対称性が失われる場合には、これらの誘導電圧に替えて基準誘導電圧で規格化した電圧を用いても良いほか、１次巻線の印加電圧で規格化した電圧を用いても良い。
【０１１９】
＜磁気飽和解消処理１について＞
既に述べたように、判定処理１〜５により磁心１１に生じた偏磁が検出されると共に、偏磁方向が検出されるが、偏磁が生じている場合、偏磁方向に磁束が生じるように１次巻線１２に電圧が印加されると、磁気飽和が生じ易くなる。そして、磁気飽和が生じた結果、損失が増加したり、巻線に過大な励磁電流が発生するおそれがある。
【０１２０】
判定処理１〜５によって偏磁方向が検出されると、制御部２３はインバータ４０を適切に制御することにより、１次巻線４０の正の電圧印加期間と負の電圧印加期間を調整する。
【０１２１】
正に偏磁した場合には正の電圧印加期間に比べて負の電圧期間を大きくすることにより偏磁状態を解消することができる。逆に、負偏磁した場合には負の電圧印加期間に比べて正の電圧印加期間を大きくすることにより偏磁状態を解消することができる。
【０１２２】
以上は、偏磁状態の検出に基づいて、その判定結果を基に偏磁を解消する制御である。しかし、本発明を応用することで、直接的に偏磁の状態を判定する処理を行わずとも、偏磁に伴って発生する磁気飽和を検出し、その判定結果を基に磁気飽和を回避する制御を行うことができる。以降では、磁気飽和の検出と、磁気飽和を回避する制御について詳細を説明する。
【０１２３】
この制御において、検出装置２０は、偏磁方向に磁束が生じるように１次巻線１２に電圧が印加されている場合、磁心１１における磁気飽和の度合いが一定の水準に達すると、インバータ回路４０に中止信号を送信し、１次巻線１２に対する電圧の印加を一時的に中止させる。
【０１２４】
具体的には、図２１に記載のグラフ１５０は、正方向の偏磁が生じている場合の磁心１１の磁束φの変化を示していると共に、グラフ１５１，１５２は、磁束φがグラフ１５０に従って変化した場合の内周側誘導電圧Ｖｉｎ，外周側誘導電圧Ｖｏｕｔを示している。このような場合、グラフ１５１における期間１５１ａや、グラフ１５２における期間１５２ａでは、偏磁方向（正方向）に磁束が生じる方向に１次巻線１２に電圧が印加された結果、磁心１１に過大な磁気飽和が生じているおそれがある。
【０１２５】
また、図２２に記載のグラフ１６０は、負方向の偏磁が生じている場合の磁心１１の磁束φの変化を示していると共に、グラフ１６１，１６２は、磁束φがグラフ１６０に従って変化した場合の内周側誘導電圧Ｖｉｎ，外周側誘導電圧Ｖｏｕｔを示している。このような場合、グラフ１６１における期間１６１ａや、グラフ１６２における期間１６２ａでは、偏磁方向（負方向）に磁束が生じる方向に１次巻線１２に電圧が印加された結果、磁心１１に過大な磁気飽和が生じているおそれがある。
【０１２６】
そこで、検出装置２０は、内周側誘導電圧Ｖｉｎの絶対値が漸次減少し、その結果、該絶対値が所定の閾値を下回った場合や、外周側誘導電圧Ｖｏｕｔの絶対値が漸次増加し、その結果、該絶対値が所定の閾値を上回った場合には、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したとみなす。そして、検出装置２０は、インバータ回路４０に中止信号を送信し、１次巻線１２に対する現在の極性の電圧の印加を中止させる。
【０１２７】
中止信号を受信したインバータ回路４０は、現在の極性の電圧を１次巻線１２に印加する電圧印加期間が終了するまでの期間、１次巻線１２への電圧の印加を中止し、該期間中は、１次巻線１２の電位が０Ｖとなる（グラフ１５３，１６３参照）。
【０１２８】
次に、上述した磁気飽和の解消を行う磁気飽和解消処理１について、図２３に記載のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、本処理は、検出装置２０の制御部２３にて周期的に実行される。
【０１２９】
Ｓ４５０では、検出装置２０の制御部２３は、内周側誘導電圧を測定し、Ｓ４５５に処理を移行する。なお、制御部２３は、内周側誘導電圧に替えて外周側誘導電圧を測定しても良い。
【０１３０】
Ｓ４５５では、制御部２３は、今回の内周側誘導電圧の測定結果と過去の内周側誘導電圧の測定結果とに基づき、内周側誘導電圧の絶対値が０でない値となった後、所定期間にわたり、該絶対値が漸次減少しているか否かを判定する（なお、内周側誘導電圧に替えて外周側誘導電圧を測定する場合であれば、制御部２３は、今回及び過去の外周側誘導電圧の測定結果に基づき、外周側誘導電圧の絶対値が０でない値となった後、所定期間にわたり、該絶対値が漸次増加しているか否かを判定する）。
【０１３１】
そして、制御部２３は、肯定判定が得られた場合には（Ｓ４５５：Ｙｅｓ）、Ｓ４６０に処理を移行すると共に、否定判定が得られた場合には（Ｓ４５５：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０１３２】
Ｓ４６０では、制御部２３は、今回測定した内周側誘導電圧の絶対値が、予め定められた閾値を下回るか否かを判定する（なお、内周側誘導電圧に替えて外周側誘導電圧を測定する場合であれば、制御部２３は、今回測定した外周側誘導電圧の絶対値が、予め定められた閾値を上回るか否かを判定する）。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ４６０：Ｙｅｓ）、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したとみなし、Ｓ４６５に処理を移行すると共に、否定判定が得られた場合には（Ｓ４６０：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０１３３】
Ｓ４６５では、制御部２３は、インバータ回路４０に中止信号を出力し、本処理を終了する。
このような構成によれば、磁心１１に過大な磁気飽和が生じ、損失が増加したり、巻線に過大な励磁電流が発生することを防ぐことができる。
【０１３４】
＜磁気飽和解消処理１の変形例について＞
次に、磁気飽和解消処理１の変形例について説明する。
上述した磁気飽和解消処理１では、内周側誘導電圧の絶対値が漸次減少するか否か（或いは、外周側誘導電圧の絶対値が漸次増加するか否か）を判定した上で、内周側或いは外周側誘導電圧の絶対値と閾値とを比較し、比較結果に基づき過大な磁気飽和が生じているか否かを判定している。
【０１３５】
しかし、検出装置２０の制御部２３は、上述した判定処理１〜５を備えた上で、その結果に基づき偏磁方向を特定すると共に、内周側或いは外周側誘導電圧に基づき、偏磁方向の磁束が生じる方向に１次巻線１２に電圧が印加されているかを判定しても良い。
【０１３６】
そして、肯定判定が得られた場合には、内周側誘導電圧の絶対値が閾値を下回った時点や、外周側誘導電圧の絶対値が閾値を上回った時点で、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したと判定し、インバータ回路４０に中止信号を送信しても良い。
【０１３７】
このような場合であっても、磁心１１に過大な磁気飽和が生じ、損失が増加したり、巻線に過大な励磁電流が発生することを防ぐことができる。
また、磁気飽和解消処理１や該変形例における閾値は、インバータ回路４０により１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅に応じた値となるが、該振幅が固定されている場合であれば、閾値を予め定めておき、制御部２３のＲＯＭ等に保存しておいても良い。
【０１３８】
一方、該振幅が変動する場合であれば、制御部２３は、磁気飽和解消処理１のＳ４５０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定を行う際に、インバータ回路４０からの電圧信号に基づき該振幅を算出すると共に、算出結果に基づき閾値を設定しても良い。そして、制御部２３は、Ｓ４６０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値と該閾値とを比較することで、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したことを検出しても良い。
【０１３９】
このほかにも、制御部２３は、Ｓ４５０において電圧信号に基づき該振幅を算出すると共に、Ｓ４６０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を振幅で規格化し、規格化した測定値と予め定められた閾値とを比較することで、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したことを検出しても良い。
【０１４０】
こうすることにより、偏磁の検出等を適切に行うことができる。
しかし、磁心１１を通らずに１次巻線１２から漏洩する磁束が大きい場合には、１次巻線１２の印加電圧が、磁心１１を通過する全磁束量φの時間勾配ｄφ／ｄｔに十分に反映されなくなる。このため、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅に基づき閾値を算出したり、該振幅で内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を規格化しても、過大な磁気飽和の検出を適切に行うことができなくなるおそれがある。
【０１４１】
これに対し、絶縁電源１に基準巻線５０が設けられている場合（図３参照）であれば、基準巻線５０の誘導電圧には、１次巻線１２の漏洩磁束が大きくても磁心１１を通過する全磁束量φの時間勾配ｄφ／ｄｔが反映される。このため、正常時の内周側或いは外周側誘導電圧に基づき定められる上記閾値は、基準巻線５０に誘導された基準誘導電圧に応じた値となる。
【０１４２】
このため、該振幅が変動する場合であれば、制御部２３は、磁気飽和解消処理１のＳ４５０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定を行う際に、基準誘導電圧をさらに測定すると共に、測定結果に基づき閾値を設定しても良い。そして、制御部２３は、Ｓ４６０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値と該閾値とを比較することで、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したことを検出しても良い。
【０１４３】
このほかにも、制御部２３は、Ｓ４５０において基準誘導電圧をさらに測定すると共に、Ｓ４６０において、内周側或いは外周側誘導電圧の測定値を基準誘導電圧で規格化し、規格化した測定値と予め定められた閾値とを比較することで、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したことを検出しても良い。
【０１４４】
こうすることにより、磁束漏洩が大きい場合であっても、過大な磁気飽和の検出を適切に行うことができる。また、インバータ回路４０から検出装置２０に電圧信号を入力する必要が無くなるため、絶縁電源１の構成を簡素化することが可能となる。
【０１４５】
［角部の形状について］
次に、トランス１０の磁心１１の角部１１ａについて詳しく説明する。
既に述べたように、大きく屈曲する磁心の角部や曲部では、磁束と交差する断面の磁束密度の偏りが大きくなるが、第１実施形態では、検出巻線が設けられる磁心１１の角部１１ａは、９０°に屈曲している。このため、当該部位における不均一断面の磁束密度の偏りを大きくすることができ、磁気飽和の影響が検出巻線の誘導電圧に顕著に現れるようになり、誘導電圧に基づく偏磁の検出がより容易となる。
【０１４６】
なお、角部１１ａの屈曲する角度をさらに小さくすると、当該部位における不均一断面の磁束密度の偏りがさらに大きくなるため、誘導電圧に基づく偏磁の検出がより容易となる。偏磁の検出を精度良く行うためには、第１実施形態のように、角部１１ａの屈曲する角度を９０°以下にするのが望ましいと考えられる。
【０１４７】
無論、磁心における屈曲角度が９０°以上である角部に検出巻線を設けても良く、このような場合であっても、同様にして検出巻線の誘導電圧に基づき磁心の偏磁や偏磁方向を検出することができる。
【０１４８】
また、磁心の角部や曲部では、内周側の磁束線の曲率が増大することにより、内周側の磁路と外周側の磁路の長さの差が大きくなり、その結果、磁束密度の偏りが大きくなるが、内周側側面と外周側側面の間隔（幅）が狭い場合には、このような偏りが小さくなると考えられる。このため、角部や曲部の幅が狭い場合には、その分曲がり具合を大きくしなければ磁束密度の偏りを十分大きくすることができず、当該部位に設けた検出巻線の誘導電圧に基づく偏磁の検出等が困難になる。
【０１４９】
そこで、磁心１１の角部１１ａは、当該部位の最大曲率半径を当該部位の最大幅で除算した値が所定値以下となるよう、その幅が調整されている。第１実施形態では、一例として該所定値として２が設定されている。なお、角部１１ａの最大曲率半径に替えて、角部１１ａにおける平均曲率半径を用いても良いし、角部１１ａの最大幅に替えて、角部１１ａにおける平均幅を用いても良い。
【０１５０】
こうすることにより、角部１１ａにおける磁束密度の偏りを十分に大きくすることができ、当該部位に設けられた検出巻線の誘導電圧に基づき、容易に偏磁の検出等を行うことができる。
【０１５１】
［検出巻線について］
次に、内周側，外周側検出巻線２１，２２について詳しく説明する。
既に述べたように、磁心１１の角部１１ａの内周側の部分や外周側の部分の磁束密度は、磁心１１全体の磁束が高くなった際に磁気飽和の影響を受け易い。
【０１５２】
このため、第１実施形態のように、角部１１ａの内周側側面や外周側側面を取り巻く位置に検出巻線を設けることで、磁気飽和の影響が該検出巻線の誘導電圧に顕著に現れるようになり、誘導電圧に基づく偏磁の検出がより容易となる。
【０１５３】
また、図２に記載されているように、第１実施形態では、内周側，外周側検出巻線２１，２２により取り巻かれている不均一断面上の各一部領域の面積が、不均一断面全体に占める割合は、所定値以下となっている。この所定値は、磁心の透磁率等により定められるが、第１実施形態では、一例として１／２となっている。
【０１５４】
これにより、不均一断面全体の磁束密度と、一部領域の磁束密度の隔たりを大きくすることができるため、磁気飽和の影響が検出巻線の誘導電圧に顕著に現れるようになり、誘導電圧に基づく偏磁の検出がより容易となる。
【０１５５】
なお、後述する磁心の形状が異なる他のトランスや、フライバックトランスや、リアクトルや、スイッチトリラクタンスモータの磁心の偏磁を検出する場合においても、同様にして、一部領域の面積が不均一断面全体に占める割合を所定値（一例として１／２）以下としても良い。こうすることにより、偏磁の検出がより容易となる。
【０１５６】
無論、これに限定されることは無く、一部領域の面積が、不均一断面全体の面積の半分以上となるように検出巻線の配置や孔部の位置を調整しても良い。
なお、磁心１１に内周側検出巻線２１と外周側検出巻線２２の一方を設ける構成としても良い。１つの検出巻線しか設けられていない場合であっても、判定処理１，２，４，５により偏磁を検出することができると共に、磁気飽和解消処理１を行うことができる。
【０１５７】
また、第１実施形態では、角部１１ａの内周側，外周側側面における稜部を結ぶ断面を不均一断面としている。しかし、このような断面に限らず、角部１１ａにおける磁束と交差する１または複数の断面を不均一断面とすると共に、該不均一断面に沿って磁心１１を貫通する孔部を形成し、磁心１１の内周側或いは外周側の側面を囲む検出巻線を設けても良い。なお、不均一断面は必ずしも平面である必要は無く、孔部もまた必ずしも直線である必要は無い。
【０１５８】
また、図２４に記載されているように、磁心１１の角部１１ａの上面（或いは下面）から、外周側の側面に貫通する孔部１１ｅを形成すると共に、該孔部１１ｅを貫通し、且つ、角部１１ａの外周側の側面を囲むように配置された検出巻線２７を設けても良い。
【０１５９】
また、角部１１ａにおける内周側近傍或いは外周側近傍以外の部分の磁束密度についても、磁心１１全体の磁束が高くなった際には、磁気飽和の影響を受けると考えられる。このため、図２５に記載されているように、角部１１ａの略中央部分に、角部１１ａを上面から下面に貫通する２個の孔部１１ｆ，１１ｇを形成しても良い。そして、これらの孔部１１ｆ，１１ｇを貫通し、且つ、角部１１ａの内周側，外周側の側面に接すること無く、不均一断面の一部領域を取り巻く検出巻線２７を設けても良い。
【０１６０】
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
なお、角部１１ａの不均一断面の中央部分の領域には、その磁束密度が不均一断面全体の磁束密度と同一となる領域が存在する可能性がある。そして、このような領域を取り巻く検出巻線を設けた場合、磁心１１の全体を取り巻いた状態で検出巻線を設けた場合と変わらないため、該検出巻線の誘導電圧に基づき偏磁を検出することはできないと考えられる。
【０１６１】
このため、角部１１ａの側面に接すること無く不均一断面の一部領域を取り巻く検出巻線２７を設ける場合には、該一部領域の磁束密度が不均一断面全体の磁束密度と同一とならないよう、孔部１１ｆ，１１ｇの位置や形状を調整する必要がある。
【０１６２】
また、例えば、不均一断面を角部１１ａの上面や下面に平行に分断する線と、該不均一断面の周縁とにより囲まれる一部領域（例えば、不均一断面の上半分や下半分に相当する一部領域）では、その磁束密度が不均一断面全体の磁束密度と同一となる可能性がある。このため、検出巻線がこのような一部領域を取り巻くことが無いよう、孔部の位置を調整する必要がある。
【０１６３】
また、磁心の形状によっては、角部を貫通する孔部を設けたり、角部に検出巻線を配置することが困難となる可能性があるが、次のようにして検出巻線を設けることが考えられる。
【０１６４】
すなわち、図２６に記載されているように、プレーナトランス６０の磁心６１の主面をなす上部部分６１ａにおける空洞６１ｂに隣接する部分に、切欠き部６１ｃを形成し、該切欠き部６１ｃに隣接して、上部部分６１ａを磁心６１の厚さ方向に貫通する孔部６１ｄを形成する。そして、孔部６１ｄを貫通し、且つ、切欠き部６１ｃ付近を取り巻く検出巻線２７を設ける。
【０１６５】
このような切欠き部６１ｃを形成することで、１次巻線６２に電圧が印加されると、磁心６１における切欠き部６１ｃ付近の部分では磁束線の曲率が増大する。また、該切欠き部６１ｃが形成された上部部分６１ａは扁平な形状を有しているため、切欠き部６１ｃにより形成された湾曲した磁路の内周側を通る磁束線の長さと、外周側を通る磁束線の長さの差が大きくなる。このため、切欠き部６１ｃの周辺では、磁束密度の偏りが大きくなり、磁心６１全体の磁束が高くなった際に磁気飽和の影響を受け易くなる。
【０１６６】
したがって、切欠き部６１ｃ付近を取り巻く状態で検出巻線を配置することで、磁気飽和の影響が誘導電圧に顕著に現れるようになり、誘導電圧に基づき容易に偏磁を検出することが可能となる。
【０１６７】
なお、これ以外にも、例えば、磁心６１の外面に突起部を形成すると共に、突起部付近を貫通する孔部を設け、該孔部を貫通し、且つ、該突起部付近を取り巻く電線からなる検出巻線を設けても良い。また、プレーナトランス６０に限らず、他のトランスの磁心においても、上述した切欠き部や突起部を形成すると共に、その付近に磁心を貫通する孔部を設け、当該部分に検出巻線を設けても良い。このような場合であっても、検出巻線の誘導電圧に基づき容易に偏磁を検出することが可能となる。
【０１６８】
［第２実施形態］
［構成の説明］
次に、第２実施形態の絶縁電源１の構成について説明する。第２実施形態の絶縁電源１は、検出巻線に関する構成において第１実施形態と相違している。
【０１６９】
すなわち、図２７に記載されているように、第２実施形態では、トランス１０の磁心１１の角部１１ａには、角部１１ａを上面から下面に貫通する１つの孔部１１ｈが形成されている。そして、該孔部１１ｈに電線を挿通させ、８の字状に該電線を角部１１ａに巻き付けることで構成された２重検出巻線２８が用いられる。
【０１７０】
具体的には、図２８に記載されているように、角部１１ａにおける孔部１１ｈに沿った不均一断面１１ｉ（図２７におけるＢ−Ｂ断面）における、孔部１１ｈにより分割される二つの領域のうち、内周側に位置するものを第１領域１１ｉ−１，外周側に位置するものを第２領域１１ｉ−２とする。
【０１７１】
２重検出巻線２８は、電線を孔部１１ｈに挿通させ、第１領域１１ｉ−１の周縁を時計回りに周回するように巻き付けた後、再度該電線を孔部１１ｈに挿通させ、第２領域１１ｉ−２の周縁を反時計回りに周回するように巻き付けることで構成される。なお、２重検出巻線２８を構成する電線が各領域を周回する回数は、適宜設定される。
【０１７２】
［偏磁の検出方法について］
第２実施形態においては、磁心１１の磁束が変化した場合には、２重検出巻線２８における第１領域１１ｉ−１の周縁を周回する部分（第１部分）と、第２領域１１ｉ−２の周縁を周回する部分（第２部分）とには、異なる極性の電圧が誘導される。そして、各部分に生じた誘導電圧の総和が、２重検出巻線２８全体の誘導電圧（全体誘導電圧とも記載）となる。
【０１７３】
また、第１部分では、第１実施形態における内周側検出巻線２１に生じる内周側誘導電圧Ｖｉｎと同様のパターン（図６のグラフ１２４，図７のグラフ１３１，図８のグラフ１４１のパターン）で誘導電圧が生じる。
【０１７４】
一方、第２部分では、第１実施形態における外周側検出巻線２２に生じる外周側誘導電圧Ｖｏｕｔと同様のパターン（図６のグラフ１２５，図７のグラフ１３２，図８のグラフ１４２のパターン）で誘導電圧が生じる。
【０１７５】
すなわち、第１部分の誘導電圧は内周側検出巻線２１の誘導電圧に相当し、第２部分の誘導電圧は外周側検出巻線２２の誘導電圧に相当する。
そして、各領域における電線の巻き付け方向が反対であるため、各領域に対応する誘導電圧の極性は異なるものとなり、全体誘導電圧は、内周側誘導電圧と外周側誘導電圧の差分に相当するものとなる。
【０１７６】
以下では、このような全体誘導電圧の変動パターンに基づく偏磁検出方法等について検討する。
＜判定処理１，２，４，５について＞
全体誘導電圧は内周側，外周側誘導電圧の差分に相当するため、内周側，外周側誘導電圧を全体誘導電圧に置き換えて第１実施形態における判定処理１，２，４，５を実行することで、偏磁の検出や偏磁方向の検出ができる。
【０１７７】
また、２重検出巻線２８の第１部分において電線が第１領域１１ｉ−１を周回する回数や、第２部分において電線が第２領域１１ｉ−２を周回する回数を調整することで、第１，第２部分に対応する各誘導電圧の大きさを調整することができる。
【０１７８】
その結果、全体誘導電圧の時間勾配を強くすることもでき、内周側，外周側誘導電圧に基づき磁心１１の偏磁を検出する場合に比べて、偏磁の検出感度を高め、容易且つ確実に偏磁を検出することが可能となる。
【０１７９】
また、第２実施形態の検出装置２０において、判定処理１により偏磁を検出するという場合には、第１，第２部分に対応する電線の周回回数を、磁心１１に生じる磁束の大きさや、第１，第２領域１１ｉ−１，１１ｉ−２の面積等に応じて調整することで、閾値を０Ｖ（基準電位）とすることができる。
【０１８０】
なお、第１，第２部分の面積が同一であれば、第１部分の誘導電圧は第２部分の誘導電圧よりも高くなるため、一般的に、第２部分に対応する周回回数を、第１部分に対応する周回回数よりも多くする必要があると考えられる。
【０１８１】
こうすることにより、１次巻線１２への印加電圧が変動する場合であっても、閾値を変更したり、２重検出巻線２８の誘導電圧を規格化すること無く偏磁や偏磁方向を検出することができ、処理を簡略化することができる。
【０１８２】
なお、このほかにも、孔部１１ｈの位置を調整することで、閾値を０Ｖとするということも考えられる。
＜判定処理３について＞
また、第１実施形態の判定処理３では、内周側誘導電圧と外周側誘導電圧との比較結果の時間的偏りに基づき、磁心１１の偏磁が検出される。これに対し、全体誘導電圧は、内周側誘導電圧と外周側誘導電圧の差分に相当するものであり、内周側誘導電圧と外周側誘導電圧との比較結果を示すため、判定処理３と同様の考え方で、全体誘導電圧に基づき偏磁や偏磁方向を検出することができる。
【０１８３】
すなわち、例えば、電圧印加期間の開始後、全体誘導電圧が所定の閾値を越えるまでの期間を判定用期間Ｔｈ１とすると共に、全体誘導電圧が該閾値を下回った後、電圧印加期間が終了するまでの期間を判定用期間Ｔｈ２とすることが考えられる。
【０１８４】
そして、検出装置２０の制御部２３は、電圧印加期間中、全体誘導電圧に基づき各判定用期間を計測すると共に、これらを比較し、これらの長さの差分が所定値以上である場合には、磁心１１に偏磁が生じたと判定することが考えられる。また、制御部２３は、どちらの判定用期間が長いかにより、偏磁方向を検出することが考えられる。
【０１８５】
なお、第１，第２部分に対応する電線の周回回数を、磁心１１に生じる磁束の大きさや、第１，第２領域１１ｉ−１，１１ｉ−２の面積等に応じて調整することで、上記閾値を０Ｖ（基準電位）とすることができる。
【０１８６】
こうすることにより、１次巻線１２への印加電圧が変動する場合であっても、閾値を変更したり、２重検出巻線２８の誘導電圧を規格化すること無く偏磁や偏磁方向を検出することができ、処理を簡略化することができる。
【０１８７】
＜磁気飽和解消処理について＞
次に、第２実施形態の磁気飽和解消処理について説明する。全体誘導電圧は内周側誘導電圧と外周側誘導電圧との差分であるため、第１実施形態と同様、全体誘導電圧の変動に基づき過大な磁気飽和を検出し、１次巻線１２への電圧の印加を中止させることができる。
【０１８８】
すなわち、全体誘導電圧は内周側誘導電圧と同様に、磁心１１を通過する磁束φが小さい時には大きな電圧が誘導され、磁束φが大きい時には小さな値の電圧が誘導される。したがって、第１実施形態と同様にして磁気飽和解消処理１を行うことができる。
【０１８９】
ただし、全体誘導電圧は磁束φが十分に大きい場合には負値を取る事が有り得る。この場合には図２３におけるＳ４５０の時点で磁束φが小さい時の誘導電圧の極性が正となるように測定結果に適宜１もしくは−１をかけた上で、Ｓ４５５、Ｓ４６０においては絶対値ではなくＳ４５０の結果をそのまま用いる。また、Ｓ４６０の所定値は負値を設定することができる。
【０１９０】
また、第１，第２部分に対応する電線の周回回数を調整することで、閾値を０Ｖ（基準電位）とすることもできる。このような場合には、検出装置２０の制御部２３は、例えば、各電圧印加期間において、全体誘導電圧が漸次減少して０Ｖを下回った時点や、全体誘導電圧が漸次増加して０Ｖを上回った時点で、磁気飽和の度合いが一定の水準に達したとみなし、インバータ回路４０に中止信号を送信することが考えられる。
【０１９１】
こうすることにより、１次巻線１２への印加電圧が変動する場合であっても、閾値を変更したり、２重検出巻線２８の誘導電圧を規格化すること無く、磁心１１に過大な磁気飽和が生じ、損失が増加したり、巻線に過大な励磁電流が発生することを防ぐことができる。
【０１９２】
［変形例について］
上述した２重検出巻線２８は、電線を１つの孔部１１ｈに複数回にわたり挿通させることで、磁心１１の角部１１ａに８の字状に巻き付けられている。しかしながら、これに限定されること無く、例えば、角部１１ａの内周側と外周側に２つの孔部を形成しても良い。そして、内周側の孔部と角部１１ａの内周側側面とに挟まれる領域を第１領域とすると共に、外周側の孔部と角部１１ａの外周側側面とに挟まれる領域を第２領域とした状態で、２重検出巻線を構成しても良い。
【０１９３】
これ以外にも、外周側の孔部と角部１１ａの内周側側面とに挟まれる領域を第１領域とすると共に、内周側の孔部と角部１１ａの外周側側面とに挟まれる領域を第２領域としても良い（すなわち、第１領域と第２領域とが一部重複した状態としても良い）。そして、第１領域の周縁を時計回りに周回するように電線を巻き付けた後、さらに、第２領域の周縁を反時計回りに周回するように電線を巻き付けることで、２重検出巻線を構成しても良い。
【０１９４】
また、第１，第２領域の各面積がこれらの領域を含む不均一断面全体に占める割合が所定値（一例として１／２）以下となるように、角部１１ａに設けられた孔部１１ｇの位置が調整されていても良い。これにより、磁気飽和の影響が各領域に対応する誘導電圧に顕著に現れるようになり、全体誘導電圧に基づく偏磁の検出がより容易となる。
【０１９５】
また、図２９に記載されているように、プレーナトランス６０における磁心６１の偏磁を検出する場合等には、磁心６１の主面をなす上部部分６１ａにおける空洞６１ｂに隣接する部分に、切欠き部６１ｃを形成しても良い。そして、上部部分６１ａを磁心６１の厚さ方向に貫通する２つの孔部６１ｄ，６１ｅを、空洞６１ｂに沿って並んだ状態で形成しても良い。
【０１９６】
そして、切欠き部６１ｃに隣接する孔部６１ｄと該切欠き部６１ｃとにより挟まれる領域を第１領域とすると共に、２つの孔部６１ｄ，６１ｅに挟まれる領域を第２領域としても良い。さらに、第１領域の周縁を時計回りに周回するように電線を巻き付けた後、第２領域の周縁を反時計回りに周回するように電線を巻き付けることで、２重検出巻線２８を構成しても良い。
【０１９７】
このように、不均一断面（平面でも曲面でも良い）上の異なる２つの領域（各領域は離れていても良いし、一部重複していても良い）の周縁を反対方向に周回するように電線を巻き付けて２重検出巻線を構成することで、同様の効果を得ることができる。
【０１９８】
［第３実施形態］
第３実施形態では、上述した検出装置２０にて直流磁束量を検出すると共に、該直流磁束量に基づき昇圧チョッパ回路７５に設けられたリアクトル７０の磁心７１の磁気飽和の状態を検出する（図３０参照）。この昇圧チョッパ回路７５は、リアクトル７０のほか、直流電源７５ｃと、第１，第２スイッチング素子７５ａ，７５ｂを備える。
【０１９９】
リアクトル７０には、第１実施形態と同様、例えば、矩形環状の磁心７１の角部７１ａの外周側に孔部７１ｂが形成されていると共に、孔部７１ｂに挿通され、角部７１ａの外周側側面を囲む電線により構成された検出巻線２７が設けられている。また、検出装置２０の制御部２３には、増幅回路２７ａにより増幅された誘導電圧が入力される。
【０２００】
また、昇圧チョッパ回路７５は、第１スイッチング素子７５ａがオン、且つ、第２スイッチング素子７５ｂがオフという状態と、第１スイッチング素子７５ａがオフ、且つ、第２スイッチング素子７５ｂがオンという状態とが交互に切り替わる。このため、第１，第２スイッチング素子７５ａ，７５ｂの状態の変化に応じてコイル７５ｄに印加される電圧が変化し、これに伴いリアクトル７０の磁心７１の磁束が変化する。
【０２０１】
そして、検出装置２０の制御部２３は、リアクトル７０の磁心７１に形成されている直流磁束の大きさに基づき、磁心７１の磁気飽和の状態を検出する。以下では、図３１に記載のフローチャートを用いて、磁心７１の磁気飽和の状態を検出する判定処理６について説明する。なお、本処理は、制御部２３にて周期的に実行される。
【０２０２】
Ｓ５００では、検出装置２０の制御部２３は、検出巻線２７の誘導電圧を測定し、Ｓ５０５に処理を移行する。
Ｓ５０５では、制御部２３は、所定回数分の誘導電圧の測定結果から特定される誘導電圧の変動に基づき、第１スイッチング素子７５ａがオン、且つ、第２スイッチング素子７５ｂがオフという状態であるか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、Ｓ５１０に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ５０５：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０２０３】
Ｓ５１０では、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値に基づき、磁心７１に形成されている直流磁束量を検出すると共に、該直流磁束量が一定の水準に達したか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には、磁心７１が磁気飽和しているとみなして本処理を終了する。
【０２０４】
具体的には、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値を昇圧チョッパ回路７５の直流電源７５ｃから出力される電圧値で規格化した値が、予め定められた閾値を上回るか否かを判定することで、直流磁束量についての上記判定を行う。無論、該判定方法や閾値は、検出巻線２７の配置位置等に応じて変化するのは言うまでも無い。
【０２０５】
なお、孔部７１ｂの位置や検出巻線２７の配置方法はこれに限定されること無く、検出巻線２７を角部７１ａの内周側側面を囲むように配置しても良いし、第２実施形態のように、２重検出巻線として構成しても良い。
【０２０６】
こうすることにより、コストの上昇や、磁心の強度の低下を抑えつつ、リアクトル７０の磁心７１の磁気飽和の発生を検出することができる。
なお、検出した直流磁束量を、昇圧チョッパ回路７５に関する各種制御に反映させても良い。
【０２０７】
［第４実施形態］
第４実施形態では、上述した検出装置２０にて直流磁束量を検出すると共に、該直流磁束量に基づきフライバックトランス８０の磁心８１の磁気飽和の発生を検出する。図３２には、スイッチング素子８５ａを備え、フライバックトランス８０の１次巻線８２に、直流電源８５ｂにて生成された直流電圧を印加する１次側回路８５と、フライバックトランス８０の２次巻線８３から出力される電圧を整流する整流回路８６とが記載されている。
【０２０８】
フライバックトランス８０では、第１実施形態と同様、例えば、矩形環状の磁心８１の角部８１ａの内周側に孔部８１ｂが形成されると共に、孔部８１ｂに挿通され、角部８１ａの内周側側面を囲む電線により構成された検出巻線２７が設けられている。また、検出装置２０の制御部２３には、増幅回路２７ａにより増幅された検出巻線２７の誘導電圧が入力される。
【０２０９】
また、これらの回路では、１次側回路８５のスイッチング素子８５ａがオンである期間に、１次巻線１２に電圧が印加されて電力が蓄えられる。そして、スイッチング素子８５ａがオフである期間に、２次巻線８３から蓄えられた電力が放出され、整流回路８６から直流化された電圧が出力される。このため、スイッチング素子８５ａのオン，オフ状態の変化に応じて、フライバックトランス８０の磁心８１の磁束が変化する。
【０２１０】
そして、検出装置２０の制御部２３は、磁心８１に形成されている直流磁束量の大きさに基づき、磁心８１の磁気飽和の状態を検出する。以下では、図３３に記載のフローチャートを用いて、磁心８１の磁気飽和の状態を検出する判定処理７について説明する。なお、本処理は、制御部２３にて周期的に実行される。
【０２１１】
Ｓ５５０では、検出装置２０の制御部２３は、検出巻線２７の誘導電圧を測定し、Ｓ５５５に処理を移行する。
Ｓ５５５では、制御部２３は、所定回数分の誘導電圧の測定結果から特定される誘導電圧の変動に基づき、スイッチング素子８５ａがオン状態であるか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ５５５：Ｙｅｓ）、Ｓ５６０に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ５５５：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０２１２】
Ｓ５６０では、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値に基づき、磁心８１に形成されている直流磁束量を検出すると共に、該直流磁束量が一定の水準に達したか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には、磁心８１が磁気飽和しているとみなして本処理を終了する。
【０２１３】
具体的には、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値を１次側回路８５の直流電源８５ｂから出力される電圧値で規格化した値が、予め定められた閾値を下回るか否かを判定することで、直流磁束量についての上記判定を行う。無論、該判定方法や閾値は、検出巻線２７の配置位置等に応じて変化するのは言うまでも無い。
【０２１４】
なお、孔部８１ｂの位置や検出巻線２７の配置方法はこれに限定されること無く、検出巻線２７を角部８１ａの外周側側面を囲むように配置しても良いし、第２実施形態のように、２重検出巻線として構成しても良い。
【０２１５】
こうすることにより、コストの上昇や、磁心の強度の低下を抑えつつ、フライバックトランス８０の磁心８１に生じた磁気飽和を検出することができる。
なお、検出した直流磁束量を、フライバックトランス８０に関する各種制御に反映させても良い。
【０２１６】
［第５実施形態］
第５実施形態では、上述した検出装置２０により、スイッチトリラクタンスモータ９０のステータ９２におけるステータ磁極９２ａの直流磁束量を推定する（図３４参照）。
【０２１７】
スイッチトリラクタンスモータ９０のステータ９２には、３相のステータ磁極が設けられており、各相のステータ磁極に設けられたステータ巻線に電圧を印加し、ロータ９１の回転を制御する制御回路が設けられている（なお、図３４では、３相のステータ磁極のうちの１相に対応する制御回路９５のみを記載しており、他の相に対応する制御回路の記載を省略している）。
【０２１８】
また、制御回路９５には、対応する相をなす２本のステータ磁極に設けられたステータ巻線９２ｃ，９２ｄに直流電圧を印加する直流電源９５ｃと、第１，第２スイッチング素子９５ａ，９５ｂが設けられている。そして、第１，第２スイッチング素子９５ａ，９５ｂがオン状態となった場合には、直流電源９５ｃから各ステータ巻線９２ｃ，９２ｄに直流電圧が印加され、ステータ９２の磁束が変化する。
【０２１９】
また、図３４に記載された制御回路９５に対応する１つのステータ磁極９２ａの根元部分には、当該部位を貫通する孔部９２ｂが形成されていると共に、該孔部９２ｂに挿通された電線により構成される検出巻線２７が設けられている。また、検出装置２０の制御部２３には、増幅回路２７ａにより増幅された検出巻線２７の誘導電圧が入力される。
【０２２０】
そして、検出装置２０の制御部２３は、検出巻線２７の誘導電圧に基づいて、ステータ磁極９２ａに形成されている直流磁束量を検出する。以下では、図３５に記載のフローチャートを用いて、ステータ磁極９２ａに形成されている直流磁束量を検出する判定処理８について説明する。なお、本処理は、制御部２３にて周期的に実行される。
【０２２１】
Ｓ６００では、検出装置２０の制御部２３は、検出巻線２７の誘導電圧を測定し、Ｓ６０５に処理を移行する。
Ｓ６０５では、制御部２３は、所定回数分の誘導電圧の測定結果から特定される誘導電圧の変動に基づき、第１スイッチング素子９５ａがオン状態であるか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ６０５：Ｙｅｓ）、Ｓ６１０に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ６０５：Ｎｏ）、本処理を終了する。
【０２２２】
Ｓ６１０では、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値に基づき、ステータ磁極９２ａに形成されている直流磁束量を推定して本処理を終了する。
具体的には、制御部２３は、今回の誘導電圧の測定値を制御回路９５の直流電源９５ｃから出力される電圧値で規格化した値を所定のテーブルで参照して、直流磁束量の推定を行う。無論、該テーブルは、検出巻線２７の配置位置等に応じて変化するのは言うまでも無い。
【０２２３】
なお、孔部９２ｂの位置や検出巻線２７の配置方法はこれに限定されること無く、例えば、第２実施形態のように、検出巻線２７を２重検出巻線として構成しても良い。
こうすることにより、コストの上昇や、磁心の強度の低下を抑えつつ、スイッチトリラクタンスモータ９０のステータ磁極９２ａに生じた直流磁束量を推定することができる。そして、推定した直流磁束量に基づき磁気飽和の発生を検出することや、該直流磁束量をスイッチトリラクタンスモータ９０に関する各種制御に反映させることができる。
【０２２４】
なお、スイッチトリラクタンスモータ９０以外の他の種類の電動モータにおいても、同様の方法でステータ磁極に生じた直流磁束量を推定することができる。そして、推定した直流磁束量に基づき磁気飽和の発生を検出することや、該直流磁束量を電動モータに関する各種制御に反映させることができる。
【０２２５】
［他の実施形態］
（１）第１，第２実施形態の絶縁電源１におけるトランス１０の磁心１１は、矩形環状に形成されており、９０°に屈曲した４つの角部のうちの１つに検出巻線が設けられている。
【０２２６】
しかしながら、このようなトランス１０に替えて、略矩形の環状に形成され、湾曲した４つの曲部を有する磁心を備えるトランスを用いても良い。このような場合であっても、該磁心の曲部に対し、第１，第２実施形態と同様にして検出巻線を設け、該検出巻線の誘導電圧に基づき該磁心の偏磁の検出等を行うことができる。
【０２２７】
また、既に述べたように、曲部の幅が狭い場合には、その分曲がり具合を大きくしなければ磁束密度の偏りを十分大きくすることができず、当該部位に設けた検出巻線の誘導電圧に基づく偏磁の検出等が困難になる。
【０２２８】
そこで、上記磁心の曲部は、当該曲部の最大曲率半径を、当該曲部の最大幅で除算した値が、所定値以下となるよう調整されている。該所定値は、例えば、磁心の透磁率等に基づき定めることが考えられるが、ここでは、一例として該所定値として２が設定されている。
【０２２９】
なお、曲部の最大曲率半径に替えて、曲部全体の平均曲率半径や曲部中央を通過する磁束の曲率半径を用いても良いし、曲部の最大幅に替えて平均幅を用いても良い。
こうすることにより、曲部における磁束密度の偏りを十分に大きくすることができ、当該曲部に設けられた検出巻線の誘導電圧に基づき、容易に偏磁の検出等を行うことができる。
【０２３０】
（２）また、このほかにも、トロイダルトランスにおける円環状の磁心のいずれかの部分に、第１，第２実施形態と同様にして検出巻線を設け、該検出巻線の誘導電圧に基づき該磁心の偏磁の検出等を行うことも考えられる。
【０２３１】
また、トロイダルトランスの磁心の曲率半径及び幅は一定であると考えられるが、該磁心においても、曲率半径を幅で除算した値が所定値以下となるよう調整されていても良い。こうすることにより、検出巻線の誘導電圧に基づき、容易に偏磁の検出等を行うことができる。
【０２３２】
（３）また、第１〜第５実施形態では、トランスの磁心の角部や切欠き部等の付近や、スイッチトリラクタンスモータのステータの突起付近等、媒質の形状に起因して磁束密度の偏りが生じる部分に形成される不均一断面の一部を取り巻くように検出巻線が設けられる。しかしながら、例えば、磁心やステータの一部を、透磁率の異なる媒質で構成した場合にも、該媒質との境界付近に不均一断面が形成されると考えられる。
【０２３３】
このため、このような部分に孔部を形成すると共に、該孔部に挿通され、該部分に形成される不均一断面の一部領域を取り巻く検出巻線を設けても良い。このような場合であっても、検出装置２０は、該検出巻線の誘導電圧に基づき上述したいずれかの判定処理を実行し、偏磁の検出や偏磁方向の検出を行うと共に、磁気飽和解消処理や磁気飽和の検出、直流磁束量の推定を行うことができる。
【０２３４】
（４）また、第１実施形態の絶縁電源１では、トランス１０の磁心１１の内周側と外周側とに内周側検出巻線２１と外周側検出巻線２２が設けられているが、検出装置２０は、これらの検出巻線の誘導電圧の差分に基づき、磁心１１の偏磁を検出しても良い。
【０２３５】
既に述べたように、これらの検出巻線の誘導電圧の差分は、第２実施形態における２重検出巻線２８の全体電圧に相当するため、第２実施形態と同様の方法で、偏磁や偏磁方向の検出や、磁気飽和解消処理を行うことができる。
【０２３６】
こうすることにより、第２実施形態と同様、偏磁の検出感度を高め、容易且つ確実に偏磁を検出することが可能となる。
（５）また、第３，第４実施形態では、リアクトル７０，フライバックトランス８０の磁心に生じた直流磁束を検出し、該直流磁束に基づき磁気飽和の検出等の各種処理を行う場合について例示した。また、第５実施形態では、スイッチトリラクタンスモータ９０のステータ磁極に生じた直流磁束を推定し、該直流磁束に基づき各種処理を行う場合について例示した。しかしながら、これに限定されることは無く、本実施形態の検出装置２０と同様の構成により、トランス等の磁心に生じた交流磁束の大きさの検出も行うことができる。
【０２３７】
（６）また、第１、２、４実施形態において、１次巻線１２に印加される交流電圧の振幅に基づき閾値を算出したり、該振幅で検出巻線の誘導電圧の測定結果を規格化しても良いことを述べたが、磁心に二次巻線等の他巻線が備わる場合には、１次巻線１２の印加電圧に代えて、他巻線の印加電圧もしくは誘導電圧を用いても構わない。
【０２３８】
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
【０２３９】
第１実施形態における１次巻線１２，６２がコイルに、一部領域１１ｄ−１，１１ｄ−２が検出領域に、角部１１ａが曲部に、増幅回路２１ａ，２２ａが変換手段に、比較回路２４が検出巻線測定手段に、反転回路２５が極性反転手段に、積分回路２６が生成手段に相当する。
【０２４０】
また、判定処理１のＳ２０５が検出巻線測定手段，基準巻線測定手段に、Ｓ２１０が検出手段に相当し、判定処理２のＳ２５５が検出巻線測定手段に、Ｓ２６５，Ｓ２７０が検出手段に相当し、判定処理３のＳ３００〜Ｓ３１５が検出巻線測定手段に、Ｓ３２５，Ｓ３３０が検出手段に相当する。
【０２４１】
また、判定処理４のＳ３７５が検出巻線測定手段に、Ｓ３８０が検出手段に、Ｓ３６５，Ｓ３８５が極性反転手段に相当し、判定処理５のＳ４００が検出巻線測定手段に、Ｓ４１５〜Ｓ４２５が検出手段に相当し、磁気飽和解消処理１のＳ４５０が検出巻線測定手段，基準巻線測定手段に、Ｓ４５５，Ｓ４６０が検出手段に、Ｓ４６５が中止手段に相当する。
【０２４２】
また、第３実施形態における角部７１ａが曲部に、判定処理６のＳ５００が検出巻線測定手段に、Ｓ５１０が検出手段に相当する。
また、第４実施形態における１次巻線８２がコイルに、角部８１ａが曲部に、判定処理７のＳ５５０が検出巻線測定手段に、Ｓ５６０が検出手段に相当する。
【０２４３】
また、第５実施形態におけるステータ巻線９２ｃがコイルに、ステータ９２が磁心に、判定処理８のＳ６００が検出巻線測定手段に、Ｓ６１０が検出手段に相当する。
【符号の説明】
【０２４４】
１…絶縁電源、１０…トランス、１１…磁心、１１ａ…角部、１１ｂ…内周側孔部、１１ｃ…外周側孔部、１１ｄ…不均一断面、１１ｄ−１…一部領域、１１ｄ−２…一部領域、１１ｅ…孔部、１１ｆ…孔部、１１ｇ…孔部、１１ｈ…孔部、１１ｉ…不均一断面、１１ｉ−１…第１領域、１１ｉ−２…第２領域、１２…１次巻線、２０…検出装置、２１…内周側検出巻線、２２…外周側検出巻線、２３…制御部、２４…比較回路、２７…検出巻線、２８…２重検出巻線、５０…基準巻線、６０…プレーナトランス、６１…磁心、６１ｃ…切欠き部、６１ｄ…孔部、６１ｅ…孔部、６２…１次巻線、７０…リアクトル、７１…磁心、７１ａ…角部、７１ｂ…孔部、７５ｄ…コイル、８０…フライバックトランス、８１…磁心、８１ａ…角部、８１ｂ…孔部、８２…１次巻線、９０…スイッチトリラクタンスモータ、９２…ステータ、９２ｂ…孔部、９２ｃ…ステータ巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【図３４】
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【図３５】
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