(57)【要約】  検出巻線による検出電圧の特性を任意に設定でき、出力電圧を精度よく検出できるトランスの提供を図る。トランスは、ボビン（１０５）と図示しない磁性体コアと第１の入力巻線（１０１）と出力巻線（１０３）と第２の入力巻線（１０２）と検出巻線（１０４）とを備える。ボビン（１０５）は、外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のものである。磁性体コアは、ボビンに挿入される。第１の入力巻線（１０１）は、第１巻線領域に巻回される。出力巻線（１０３）は、第１巻線領域に隣接する第２巻線領域に巻回される。第２の入力巻線（１０２）は、第２巻線領域に隣接する第３巻線領域に巻回される。検出巻線（１０４）は、第１の入力巻線（１０１）に近接して巻回される。ここで、第１の入力巻線（１０１）と第２の入力巻線（１０２）とを、異なる巻数とし、同じ巻回方向で直列接続する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のボビンと、
前記ボビンの管内に挿入される磁性体コアと、
第１の巻線領域に巻回された第１の入力巻線と、
前記第１の巻線領域に隣接する第２の巻線領域に巻回された出力巻線と、
前記第２の巻線領域に隣接する第３の巻線領域に巻回された第２の入力巻線と、
前記第１の入力巻線に近接して巻回された検出巻線と、
を備え、
前記第１の入力巻線を、前記第２の入力巻線と同じ巻回方向で直列接続し、前記第２の入力巻線よりも少ない巻数としたトランス。
【請求項２】
外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のボビンと、
前記ボビンの管内に挿入される磁性体コアと、
第１の巻線領域に巻回された第１の検出巻線と、
前記第１の巻線領域に隣接する第２の巻線領域に巻回された出力巻線と、
前記第２の巻線領域に隣接する第３の巻線領域に巻回された第２の検出巻線と、
前記第１の検出巻線に近接して巻回された入力巻線と、
を備え、
前記第１の検出巻線を、前記第２の検出巻線と同じ巻回方向で直列接続し、前記第２の検出巻線よりも少ない巻数としたトランス。
【請求項３】
外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のボビンと、
前記ボビンの管内に挿入される磁性体コアと、
第１の巻線領域に巻回された第１の出力巻線と、
前記第１の巻線領域に隣接する第２の巻線領域に巻回された入力巻線と、
前記第２の巻線領域に隣接する第３の巻線領域に巻回された第２の出力巻線と、
前記第１の出力巻線に近接して巻回された検出巻線と、
を備え、
前記第１の出力巻線を、前記第２の出力巻線と同じ巻回方向で直列接続し、前記第２の出力巻線よりも少ない巻数としたトランス。
【請求項４】
外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のボビンと、
前記ボビンに挿入される磁性体コアと、
第１の巻線領域に巻回された第１の検出巻線と、
前記第１の巻線領域に隣接する第２の巻線領域に巻回された入力巻線と、
前記第２の巻線領域に隣接する第３の巻線領域に巻回された第２の検出巻線と、
前記第１の検出巻線に近接して巻回された出力巻線と、
を備え、
前記第１の検出巻線を、前記第２の検出巻線と同じ巻回方向で直列接続し、前記第２の検出巻線よりも少ない巻数としたトランス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のトランスと、前記出力巻線に接続される容量性負荷回路と、前記入力巻線に接続されるＡＣ電圧源と、前記検出巻線に接続される検出計と、を備えるトランス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、出力電圧を検出するための検出巻線を設けたトランス、および、トランスに負荷回路を接続したトランス装置、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トランスの後段に接続される負荷回路に所定の電圧を印加するため、トランスの出力電圧をモニタリングして出力電圧の制御をすることがあった。モニタリング方法としては、トランスに入力巻線や出力巻線とともに検出巻線を設けて、検出巻線の検出電圧をモニタすることがあった（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
図１は従来のトランスの第１構成例を説明する図である。同図（Ａ）は部分断面図を、同図（Ｂ）は回路図を示す。【０００４】
このトランスは、巻回体２００と図示しない磁性体コアとから構成される。巻回体２００は、管状のボビン２０４と巻線２０１〜２０３とから構成され、ボビン２０４の管内には磁性体コアが挿入される。ボビン２０４は、その外周面に複数の鍔部が設けられ、鍔部間の巻線領域（以下、セクションと称する。）それぞれに巻線２０１〜２０３が巻回される。具体的には、第一端の近傍に位置するセクションには入力巻線２０１と検出巻線２０３とが巻回され、それ以外の複数のセクションには出力巻線２０２が巻回される。検出巻線２０３は、出力巻線２０２との絶縁を取るために出力巻線２０２と異なるセクションに巻回される。【０００５】
このトランスの回路構成において、入力巻線２０１は入力端子２１４とアース端子２１６との間に接続される。入力端子２１４にはＡＣ電圧源が接続される。検出巻線２０３は検出端子２１７を介して電圧検出計に接続される。出力巻線２０２は出力端子２１５を介して負荷回路に接続される。このトランスでは出力電圧に比例する検出電圧が、電圧検出計で検出されることになる。【０００６】
このような構成のトランスでは、出力巻線と入力巻線との間の結合を大きくするために、出力巻線の両側に入力巻線を配置し、入力巻線間を並列接続する構成が利用されることがあった。【０００７】
図２は従来のトランスの第２構成例を説明する図である。同図（Ａ）は部分断面図を、同図（Ｂ）は回路図を示す。【０００８】
このトランスは巻回体３００と図示しない磁性体コアとから構成される。巻回体３００は、管状のボビン３１０と巻線３１１〜３１４とから構成され、ボビン３１０の管内には磁性体コアが挿入される。ボビン３１０は、その外周面に複数の鍔部が設けられ、鍔部間のセクションそれぞれに巻線３１１〜３１４が巻回される。中央の複数のセクションには出力巻線３１３が巻回され、両端近傍のセクションには第１の入力巻線３１１と第２の入力巻線３１２とが巻回され、第１の入力巻線３１１と同一のセクションに検出巻線３１４が巻回される。【０００９】
このトランスの回路構成において、第１の入力巻線３１１と第２の入力巻線３１２は、入力端子３２１とアース端子３２２との間に並列接続される。検出巻線３１４は検出端子３２３を介して電圧検出計に接続される。出力巻線３１３は、出力端子３２４を介して負荷回路に接続される。このトランスでも、出力巻線と検出巻線との巻数比に応じた出力電圧に比例する電圧が、電圧検出計で検出されることになる。【００１０】
以上のトランスでは、例えば、出力巻線の巻数が１０００ターンで、検出巻線の巻数が１０ターンで、出力電圧が１０００Ｖp-pの場合、検出巻線には１０Ｖp-pの検出電圧が出力される。
【特許文献１】実公平６−９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のトランスでは絶縁のために、出力巻線と入力巻線とを、鍔部を隔てて配置している。このため両巻線間のリーケージインダクタンスは大きい。したがって負荷回路としてランプや感光ドラムなどの容量成分が主となる容量性負荷回路が接続されると、ＡＣ入力電圧の周波数がリーケージインダクタンスと負荷容量との共振周波数に近づいた場合など駆動条件によってはリーケージインダクタンスと容量性負荷回路とが直列共振することがあった。直列共振が生じた場合、リーケージインダクタンスに起因する漏れ磁束が増大することになる。【００１２】
漏れ磁束は直列共振電流と比例関係にあり、直列共振電流はリーケージインダクタンスに発生する直列共振電圧と比例関係にある。そして、トランスの出力電圧はこの直列共振電圧の分だけ増加する。そのため、直列共振によって、漏れ磁束の増加に比例した共振電圧がリーケージインダクタンスに発生し、トランスの出力電圧が増加することになる。【００１３】
また、直列共振により、検出巻線は主磁束と漏れ磁束との合成磁束に応じた検出電圧を出力するようになる。図３は、従来のトランスに生じる漏れ磁束を説明する図である。同図（Ａ）は第１構成例のトランスを、同図（Ｂ）は第２構成例のトランスを示す。【００１４】
第１構成例のトランスでは、磁性体コア２２０内に主磁束２２１と漏れ磁束２２２とが生じる。検出巻線の鎖交磁束面２２３では、漏れ磁束２２２が主磁束２２１と逆方向に鎖交する。したがって、主磁束２２１と漏れ磁束２２２とは互いに打ち消しあうことになる。直列共振時には漏れ磁束２２２が大幅に増加するため、漏れ磁束２２２の増加分だけ主磁束２２１が大きく打ち消され、検出電圧が減少する。第２構成例のトランスも同様に、直列共振時には鎖交磁束面３２３での漏れ磁束３２３の増加分だけ主磁束３２１が打ち消され、検出電圧が減少する。【００１５】
以上のように、直列共振の影響により出力電圧および検出電圧が変化すると、検出巻線による出力電圧の検出精度が劣化する。【００１６】
図４は、出力電圧と検出電圧の変化を説明する図である。【００１７】
ここでは、巻線比を入力巻線：出力巻線：検出巻線＝１：１８０：１とした従来のトランスに、大きさ一定で周波数を変化させたＡＣ入力電圧を印加し、容量性負荷回路を１００ｐF、２００ｐF、３００ｐFと切り替えて駆動させた実験結果を示している。【００１８】
同図（Ａ）は、第１構成例のトランスについて示している。このトランスの出力電圧は、周波数の増加につれて増大する傾向があった。一方、このトランスの検出電圧は周波数が増加すると減少する、またはほとんど変化しない傾向があった。このため、検出電圧と出力電圧の比を算出すると、この比は周波数の変化に対して非線形に変化した。【００１９】
同図（Ｂ）は、第２構成例のトランスについて示している。このトランスでは第１構成例のトランスに比べて出力電圧、検出電圧それぞれの変化の程度は小さい。しかしながら、第１構成例のトランスと同様に検出電圧と出力電圧の比は周波数の変化に対して非線形に変化した。【００２０】
以上のように従来のトランスでは、周波数が変動すれば検出巻線による出力電圧の検出精度が著しく悪化していた。このことは、出力巻線に接続される容量性負荷回路の容量値が大きいほど顕著であった。【００２１】
そこで、本発明は、出力電圧を精度よく検出できるトランスおよびトランス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】
【００２２】
請求項１に係る発明のトランスは、ボビンと磁性体コアと第１の入力巻線と出力巻線と第２の入力巻線と検出巻線とを備える。ボビンは、外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のものである。磁性体コアは、ボビンに挿入される。第１の入力巻線は、第１の巻線領域に巻回される。出力巻線は、第１の巻線領域に隣接する第２の巻線領域に巻回される。第２の入力巻線は、第２の巻線領域に隣接する第３の巻線領域に巻回される。検出巻線は、第１の入力巻線に近接して巻回される。ここで、第１の入力巻線は、第２の入力巻線に同じ巻回方向で直列接続し、第２の入力巻線よりも少ない巻数のものである。【００２３】
この構成では、主磁束と、第１の入力巻線と出力巻線との間のリーケージインダクタンスによる第１の漏れ磁束と、第２の入力巻線と出力巻線との間のリーケージインダクタンスによる第２の漏れ磁束とが生じる。【００２４】
第１の入力巻線と第２の入力巻線とは直列接続しているので両巻線を流れる電流は等量であるが、第１の入力巻線は第２の入力巻線よりも少ない巻数であり、第１の入力巻線のＡＴ（アンペアターン：巻数×電流）は第２の入力巻線のＡＴより小さく、第１の漏れ磁束は第２の漏れ磁束よりも小さなものになる。【００２５】
また、第１の漏れ磁束のうち検出巻線に鎖交する磁力線は主磁束とは逆方向になり、一方、第２の漏れ磁束のうち検出巻線に鎖交する磁力線は主磁束と同一方向になるので、検出巻線に鎖交する磁束のうち、第１の漏れ磁束によるものが第２の漏れ磁束によるものに打ち消され、検出巻線に鎖交する磁束の向きは主磁束と同一方向になる。したがって、漏れ磁束の大きさに応じて検出電圧が増加することになり、周波数が変動して出力電圧が変化しても、周波数に比例して変動する漏れ磁束に追従して検出電圧が変化し、出力電圧と検出電圧との比を安定させることができる。【００２６】
請求項２に係る発明のトランスは、ボビンと磁性体コアと第１の検出巻線と出力巻線と第２の検出巻線と入力巻線とを備える。ボビンは、外周部に複数の巻線領域が設けられた管状のものである。磁性体コアは、ボビンに挿入される。第１の検出巻線は、第１巻線領域に巻回される。出力巻線は、第１巻線領域に隣接する第２巻線領域に巻回される。第２の検出巻線は、第２巻線領域に隣接する第３巻線領域に巻回される。入力巻線は、第１の検出巻線に近接して巻回される。ここで、第１の検出巻線を、第２の検出巻線と同じ巻回方向で直列接続し、第２の検出巻線よりも少ない巻数とする。【００２７】
この構成では、入力巻線と出力巻線との間のリーケージインダクタンスから漏れ磁束が生じる。この漏れ磁束のうち第１の検出巻線に鎖交する磁力線は主磁束とは逆方向になり、一方、第２の検出巻線に鎖交する磁力線は主磁束と同一方向になるので、漏れ磁束の大きさに応じて第１の検出巻線に鎖交する磁束は小さくなり、第２の検出巻線に鎖交する磁束は大きくなる。【００２８】
また、第１の検出巻線の巻数は第２の検出巻線の巻数よりも小さいので、第１の検出巻線よりも第２の検出巻線にて大きな巻線電圧が発生する。そのため、直列に接続した第１および第２の検出巻線それぞれの巻線電圧の合成電圧である検出電圧は、第２の検出巻線での巻線電圧に大きな影響を受け、漏れ磁束の大きさに応じて増加しやすくなる。したがって、周波数が変動して出力電圧が変化しても、周波数に比例して変動する漏れ磁束に追従して検出電圧が変化し、出力電圧と検出電圧との比を安定させることができる。【００２９】
請求項３および請求項４に係る発明のトランスは、請求項１および請求項２に係る発明のトランスの回路構成で、入力巻線と出力巻線とを入れ替えたものである。本発明のトランスの回路構成は可逆性があるため、このように入れ替えても同様な効果を奏する。【００３０】
本発明のトランス装置は、上述のトランスと、出力巻線に接続される容量性負荷回路と、入力巻線に接続されるＡＣ電圧源と、検出巻線に接続される検出計と、を備えると好適である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のトランスおよびトランス装置によれば、漏れ磁束の変化に追従する検出電圧を得るので、出力電圧と検出電圧との比を安定させることができ、出力電圧を精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のトランスの第１構成例を説明する図である。
【図２】従来のトランスの第２構成例を説明する図である。
【図３】従来のトランスの漏れ磁束を説明する図である。
【図４】従来のトランスでの出力電圧と検出電圧との関係を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るトランスの構成を説明する図である。
【図６】図５に示すトランスの漏れ磁束を説明する図である。
【図７】図５に示すトランスでの出力電圧と検出電圧との関係を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るトランスの構成を説明する図である。
【図９】図８に示すトランスの漏れ磁束を説明する図である。
【図１０】図８に示すトランスでの出力電圧と検出電圧との関係を説明する図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るトランスの入力巻線と出力巻線とを入れ替えて利用する回路構成を説明する図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るトランスの入力巻線と出力巻線とを入れ替えて利用する回路構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００，１５０…巻回体
１０１，１０２，１５１…入力巻線
１０３，１５３…出力巻線
１０４，１５２，１５４…検出巻線
１０５，１５５…ボビン
１１０，１６０…磁性体コア
１１１，１６１…主磁束
１１２，１６２，１６３…漏れ磁束
１１４，１６４…検出端子
１１５，１６５…入力端子
１１６，１６６…出力端子
１１７，１６７…容量性負荷回路
１１８，１６８…アース端子
１１９，１６９…電圧検出計
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、第１の実施形態に係るトランスについて説明する。図５は同トランスを説明する図である。同図（Ａ）は同トランスの部分断面図を、同図（Ｂ）は同トランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路図を示す。【００３５】
このトランスは、巻回体１００と図示しない磁性体コアとから構成される。巻回体１００は、管状のボビン１０５と巻線１０１〜１０４とから構成され、ボビン１０５の管内に磁性体コアが挿入される。ボビン１０５は、その外周面に複数の鍔部が設けられ、鍔部間の各セクションは鍔部を隔てて隣り合うことで隣接配置され、それぞれに巻線１０１〜１０４が巻回される。具体的には、第一端のセクションには入力巻線１０１と検出巻線１０４とが巻回され、第二端のセクションには入力巻線１０２が巻回され、中央の複数のセクションには出力巻線１０３が巻回される。検出巻線１０４は、入力巻線１０１と同じセクションに近接配置していて、入力巻線１０１の外周側に検出巻線１０４を巻回している。なお、検出巻線を内側に入力巻線を外側に巻回する構成であってもよい。また、検出巻線１０４は、出力巻線１０３との絶縁を取るために出力巻線１０３と異なるセクションに巻回されている。【００３６】
入力巻線１０１と入力巻線１０２との巻数比は、必要とする検出巻線の周波数特性に応じて設定すればよい。ここでは、検出巻線１０４の検出電圧と、出力巻線１０３の出力電圧とが、ＡＣ入力電圧の周波数によらず一定になるように、例えば、入力巻線１０１と入力巻線１０２との巻数比を３対７に設定している。【００３７】
次に、このトランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路構成を説明する。入力巻線１０１は、入力端子１１５に一端が接続され、他端が入力巻線１０２に接続されている。入力巻線１０２は、入力巻線１０１に接続された端部の逆側の端部がアース端子１１８を介してアースに接続されている。入力巻線１０１と出力巻線１０２は巻回方向が同一となるように接続される。入力端子１１５には図示しないＡＣ電圧源が接続される。検出巻線１０４は検出端子１１４を介して、電圧検出計１１９に接続されている。出力巻線１０３は、出力端子１１６を介して容量性負荷回路１１７に接続されている。【００３８】
この回路構成では、直列共振が生じることにより、入力巻線１０１と出力巻線１０３との間の第１のリーケージインダクタンスからの第１の漏れ磁束と、入力巻線１０２と出力巻線１０３との間の第２のリーケージインダクタンスからの第２の漏れ磁束とが増大することになる。【００３９】
入力巻線１０１と入力巻線１０２とは、直列に接続しているため、両者を流れる電流は等量となり、入力巻線１０１のＡＴ（アンペアターン：巻数×電流）と入力巻線１０２のＡＴの比は巻線比と同じ３：７となる。このため、入力巻線１０１−出力巻線１０３間から発生する第１の漏れ磁束と、入力巻線１０２−出力巻線１０３間から発生する第２の漏れ磁束の比も、ほぼ３：７に分離されることになる。【００４０】
図６は、このトランスの漏れ磁束を説明する図である。同図（Ａ）はこのトランスのシミュレーション画像を、同図（Ｂ）は同シミュレーション画像における磁束の方向を示す。同トランスでは、磁性体コア１１０内に主磁束１１１と漏れ磁束１１２とが生じる。ここで示す漏れ磁束１１２は、第１の漏れ磁束と第２の漏れ磁束との合成磁束であり、検出巻線１０４に鎖交する合成磁束の向きは主磁束と同一方向であった。【００４１】
図７は、本実施形態のトランスにおける、出力電圧と検出電圧の変化を説明する図である。【００４２】
ここでは、巻線比を入力巻線：出力巻線：検出巻線＝１：１８０：１としたトランスに、大きさ一定で周波数を変化させたＡＣ入力電圧を印加し、容量性負荷回路を１００ｐF、２００ｐF、３００ｐFと切り替えて駆動させた実験結果を示している。【００４３】
このトランスの出力電圧は、周波数の増加につれて増大する傾向があった。また、検出電圧も周波数の増加につれて増大する傾向があった。そのため、周波数や容量性負荷回路の違いに因らずに、検出電圧と出力電圧の比は安定していて、高い検出精度を維持できることがわかる。【００４４】
なお、ここでは、検出電圧の変化量が、出力電圧の変化量と同程度になるように第１および第２の入力巻線の巻線比を設定した例を示した。しかし、検出電圧の周波数変化に対する変化量は、入力巻線の巻数比に応じて任意に設定できるため、検出電圧の変化量が、出力電圧の変化量よりも大きくなるように設定することや、小さくなるように設定することもできる。【００４５】
次に、第２の実施形態に係るトランスについて説明する。図８は同トランスを説明する図である。同図（Ａ）は同トランスの部分断面図を、同図（Ｂ）は同トランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路図を示す。【００４６】
このトランスは巻回体１５０と図示しない磁性体コアとから構成される。巻回体１５０は、管状のボビン１５５と巻線１５１〜１５４とから構成され、ボビン１５５の管内に磁性体コアが挿入される。ボビン１５５は、その外周面に複数の鍔部が設けられ、鍔部間の各セクションは鍔部を隔てて隣り合うことで隣接配置され、それぞれに巻線１５１〜１５４が巻回される。具体的には、第一端のセクションには検出巻線１５２が巻回され、第二端のセクションには入力巻線１５１と検出巻線１５４とが巻回され、中央の複数のセクションには出力巻線１５３が巻回される。入力巻線１５１は、検出巻線１５４と同じセクションに近接配置していて、入力巻線１５１の外周側に検出巻線１５４を巻回している。なお、検出巻線を内側に入力巻線を外側に巻回する構成であってもよい。また、検出巻線１５４，１５２は、出力巻線１５３との絶縁を取るために出力巻線１５３と異なるセクションに巻回されている。【００４７】
ここで、検出巻線１５４と検出巻線１５２との巻数比は、必要とする検出巻線の周波数特性に応じて設定すればよい。ここでは、検出巻線１５２，１５４の直列回路の検出電圧と、出力巻線１５３の出力電圧とが、ＡＣ入力電圧の周波数によらず一定になるように、例えば、検出巻線１５４と検出巻線１５２との巻数比を３対７に設定している。【００４８】
この第２の実施形態のトランスは、入力巻線と出力巻線との間のリーケージインダクタンスが第１の実施形態のトランスよりも大きく、容量性負荷回路との直列共振を利用しやすい構成である。そのため、例えば液晶用インバータなどの高電圧を利用する負荷回路に利用すると好適である。【００４９】
次に、このトランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路構成を説明する。入力巻線１５１は、入力端子１６５に一端が接続され、他端がアース端子１６８を介してアースに接続されている。入力端子１６５には図示しないＡＣ電圧源が接続される。検出巻線１５２，１５４は直列接続され、両端が検出端子１６４を介して、電圧検出計１６９に接続されている。検出巻線１５２，１５４は巻回方向が同一となるように接続される。出力巻線１５３は、出力端子１６６を介して容量性負荷回路１６７に接続されている。【００５０】
この回路構成では、直列共振が生じることにより、入力巻線１５１と出力巻線１５３との間のリーケージインダクタンスからの漏れ磁束が増大することになる。【００５１】
図９は、このトランスの漏れ磁束を説明する図である。同図（Ａ）はこのトランスのシミュレーション画像を、同図（Ｂ）は同シミュレーション画像における磁束の方向を示す。同トランスでは、磁性体コア１６０内には、主磁束１６１と漏れ磁束１６２，１６３とが生じる。【００５２】
漏れ磁束１６２，１６３のうち検出巻線１５４に鎖交する分は主磁束と逆方向であり、検出巻線１５２に鎖交する分は主磁束と同方向であった。よって、漏れ磁束により、検出巻線１５２の検出電圧は大きく、逆に検出巻線１５４の検出電圧は小さくなる。検出巻線１５４に対して検出巻線１５２の巻線比を高めれば、検出巻線１５４と検出巻線１５２との直列回路の検出電圧は大きくなり、逆に検出巻線１５２の巻線比を低くすれば検出電圧は小さくなる。したがって直列共振の影響により、漏れ磁束が増大するのにともない、検出電圧も増減させることができる。【００５３】
図１０は、本実施形態のトランスにおける、出力電圧と検出電圧の変化を説明する図である。【００５４】
ここでは、巻線比を入力巻線：出力巻線：検出巻線＝１：１８０：１としたトランスに、大きさ一定で周波数を変化させたＡＣ入力電圧を印加し、容量性負荷回路を１００ｐF、２００ｐF、３００ｐFと切り替えて駆動させた実験結果を示している。【００５５】
このトランスの出力電圧は、周波数の増加につれて増大する傾向があった。また、検出電圧も周波数の増加につれて増大する傾向があった。そのため、周波数や容量性負荷回路の違いに因らずに、検出電圧と出力電圧の比は安定していて、高い検出精度を維持できることがわかる。【００５６】
なお、ここでは、検出電圧の変化量が、出力電圧の変化量と同程度になるように第１および第２の検出巻線の巻線比を設定した例を示した。しかし、検出電圧の周波数変化に対する変化量は、入力巻線の巻数比に応じて任意に設定できるため、検出電圧の変化量が、出力電圧の変化量よりも大きくなるように設定することや、小さくなるように設定することもできる。【００５７】
以上のように、本発明は、入力ＡＣ電圧の周波数に変動があって出力電圧が変化しても、その出力電圧の値を高精度に検出できる。【００５８】
なお、以上の説明で示した入力巻線を出力巻線として利用するような回路構成や、出力巻線を入力巻線として利用するような回路構成であっても、本発明は好適に実施できる。【００５９】
次に、上述の実施形態のトランスで入出力接続を入れ替えて、入力巻線を出力巻線とし出力巻線を入力巻線として利用する回路構成例を説明する。【００６０】
図１１は、第１の実施形態のトランスの入力巻線と出力巻線とを入れ替えて利用する構成例を説明する図である。同図（Ａ）は同トランスの部分断面図を、同図（Ｂ）は同トランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路図を示す。【００６１】
このトランスの巻回体１００は、第１の実施形態の巻回体と同一のものである。第一端のセクションに検出巻線１０４とともに巻回された巻線１０１は入力巻線ではなく出力巻線として利用する。また、第二端のセクションに巻回された巻線１０２も入力巻線ではなく出力巻線として利用する。中央の複数のセクションに巻回された巻線１０３は出力巻線として利用する。なお、検出巻線１０４を巻線１０１の内側に巻回する構成であってもよい。【００６２】
それぞれが出力巻線である巻線１０１と巻線１０２との巻数比は、必要とする検出巻線の周波数特性に応じて設定すればよい。ここでは、検出巻線１０４の検出電圧と、巻線１０１、１０２からの出力電圧とが、ＡＣ入力電圧の周波数によらず一定になるように、例えば、巻線１０１と巻線１０２との巻数比を３対７に設定している。【００６３】
次に、このトランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路構成を説明する。巻線１０３は、端子１１６を介して一端が図示しないＡＣ電圧源が接続され、他端がアースに接続される。巻線１０１と巻線１０２とは互いに直列に接続されていて、端子１１５，１１８を介して容量性負荷回路１１７に接続されている。巻線１０１と巻線１０２は巻回方向が同一となるように接続される。検出巻線１０４は検出端子１１４を介して、電圧検出計１１９に接続されている。【００６４】
この回路構成では、直列共振が生じることにより、巻線１０１と巻線１０３との間の第１のリーケージインダクタンスからの第１の漏れ磁束と、巻線１０２と巻線１０３との間の第２のリーケージインダクタンスからの第２の漏れ磁束とが増大することになる。【００６５】
巻線１０１と巻線１０２とは、直列に接続しているため、両者を流れる電流は等量となり、巻線１０１のＡＴ（アンペアターン：巻数×電流）と巻線１０２のＡＴの比は巻線比と同じ３：７となる。このため、巻線１０１−巻線１０３間から発生する第１の漏れ磁束と、巻線１０２−巻線１０３間から発生する第２の漏れ磁束の比も、ほぼ３：７に分離されることになる。【００６６】
このトランスでも、周波数や容量性負荷回路の違いに因らずに、検出電圧と出力電圧の比は安定し、高い検出精度を維持できる。【００６７】
図１２は、第２の実施形態のトランスの入力巻線と出力巻線とを入れ替えて利用する構成例を説明する図である。同図（Ａ）は同トランスの部分断面図を、同図（Ｂ）は同トランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路図を示す。【００６８】
このトランスの巻回体１５０は、第２の実施形態の巻回体と同一のものである。第一端のセクションに検出巻線１５４とともに巻回された巻線１５１は入力巻線ではなく出力巻線として利用する。また、中央の複数のセクションに巻回された巻線１５３は入力巻線ではなく出力巻線として利用する。なお、検出巻線１５４を巻線１５１の内側に巻回する構成であってもよい。【００６９】
次に、このトランスに負荷回路を接続したトランス装置の回路構成を説明する。巻線１５３は、端子１６６を介して一端が図示しないＡＣ電圧源が接続され、他端がアースに接続される。巻線１５１は端子１６５，１６８を介して容量性負荷回路１６７に接続されている。【００７０】
この回路構成では、直列共振が生じることにより、巻線１５１と巻線１５３との間のリーケージインダクタンスからの漏れ磁束が増大することになる。これにより、検出巻線１５２の検出電圧は大きく、逆に検出巻線１５４の検出電圧は小さくなる。検出巻線１５４に対して検出巻線１５２の巻線比を高めれば、検出巻線１５４と検出巻線１５２との直列回路の検出電圧は大きくなり、逆に検出巻線１５２の巻線比を低くすれば検出電圧は小さくなる。したがって直列共振の影響により漏れ磁束が増大するのにともない、検出電圧も増減させることができ、周波数や容量性負荷回路の違いに因らずに、検出電圧と出力電圧の比を安定させて、高い検出精度を維持できる。
【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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【国際調査報告】
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