(57)【要約】【課題】コア損失が低減されたコイル装置を提供すること。【解決手段】コイル装置は、第１コイルおよび第２コイルと、コイルの下のフェライト層とを有する。フェライト層に垂直凹部が設けられており、中央伝導経路の磁束密度を低減する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ−ｙ平面に配置される第１コイルと、
前記第１コイルに隣接するｘ−ｙ平面に配置される第２コイルと、
前記第１コイルおよび前記第２コイルの下に配置されるフェライト材料を含むフェライト層と、
前記第１コイルの中心と前記第２コイルの中心との間に、磁束のために配置されている中央伝導経路と、
磁束のための第１側方伝導経路および磁束のための第２側方伝導経路と、
前記フェライト層にある垂直凹部と、を有するコイル装置であって、
前記第１コイルおよび前記第２コイルは、それぞれが生じる極の方向が逆平行になるように電気的に接続され、
前記中央伝導経路は、前記第１側方伝導経路と前記第２側方伝導経路との間に配置され、
前記フェライト層の前記垂直凹部は、前記中央伝導経路での磁束密度を減少させるために縦位置に配置され、
前記フェライト層の前記垂直凹部は、前記磁束に対応する磁場の方向に垂直に延びている長手方向伸長部を有するコイル装置。
【請求項２】
前記フェライト層には、第１平行凹部および第２平行凹部があり、
前記第１平行凹部は、前記フェライト層での前記磁場の方向に平行に延びている長手方向伸長部を有し、前記第１側方伝導経路と前記中央伝導経路との間に配置されており、
前記第２平行凹部は、前記フェライト層での前記磁場の方向に平行に延びている長手方向伸長部を有し、前記第２側方伝導経路と前記中央伝導経路との間に配置されている請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
１つ以上の平行凹部が、その長手方向伸長部に沿って異なる幅を有する請求項１または２に記載のコイル装置。
【請求項４】
第１平行凹部および第２平行凹部は、空気で満たされているか、または前記フェライト層の前記フェライト材料とは異なる磁気特性を有する物質で満たされている請求項２または３に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記垂直凹部は、空気で満たされているか、または前記フェライト層の前記フェライト材料とは異なる磁気特性を有する物質で満たされている請求項１から４のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項６】
前記垂直凹部は、前記第１側方伝導経路および前記第２側方伝導経路に貫かれていない請求項１から５のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項７】
前記中央伝導経路に配置され、前記垂直凹部に平行に延びている追加の垂直凹部をさらに有する請求項１から５のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項８】
前記フェライト層は均一の厚さを有するか、または、前記フェライト層は前記フェライト層の端領域よりも中央領域で大きい厚さを有する請求項１から７のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項９】
前記垂直凹部の横幅は、０．１〜１０ｍｍの間であり、かつ／または、
前記第１平行凹部および前記第２平行凹部の横幅は、０．１〜２０ｍｍの間である請求項１から８のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項１０】
前記垂直凹部の長手方向の長さは、前記フェライト材料の同方向での長手方向伸長部と同等またはそれよりも小さく、および／または、
前記平行凹部の長手方向の長さは、前記フェライト材料の同方向での長手方向伸長部と同等またはそれよりも小さい請求項１から９のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項１１】
送電コイル装置として請求項１から１０のいずれかに記載のコイル装置を有するワイヤレス送電システム。
【請求項１２】
受電コイル装置として請求項１から１０のいずれかに記載のコイル装置を有するワイヤレス受電システム。
【請求項１３】
送電および／または受電コイル装置として請求項１から１０のいずれかに記載のコイル装置を有するワイヤレス送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル装置、ワイヤレス送電システム、ワイヤレス受電システム、損失が低減されたワイヤレス送電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル装置は、環境に関係して使用され得る。たとえば、磁場を使用してコイル装置は、情報やエネルギーを環境に伝達したり、情報やエネルギーを環境に伝達したりするように使用され得る。ワイヤレス送電システムでは、送信コイル装置は、磁力を受信コイル装置に送信することができ、直接的かつガルバニックな接続の必要なしに、電力を送信する。
【０００３】
コイル装置は、通常、フェライト材料の近くに配置された１つまたは複数のコイルを利用して、対応する磁束を発する。しかしながら、既知のコイル装置は、コア損失、すなわち、磁気コアを形成するフェライト材料におけるエネルギーの散逸により影響を受ける。さらに、しばしば、コイル装置の環境が変化すると、結合係数の変化やコイルインダクタンスの変化によって、コイル装置の有意なアプリケーションが影響を受けることがある。結合係数の変更とコイルインダクタンスの変更は、コイル装置に電気的に接続される可能性のある共振回路に悪影響を及ぼす。さらに、コイル装置の所望のインダクタンス値を調整するための精巧な手段が必要とされる。
【０００４】
磁気コアの質量を増やして損失を減らすために、コイル装置の周囲でフェライト材料の量を増やすことが知られている。
【０００５】
しかしながら、その場合、必要なフェライト材料の量と重量が増加し、製造コストが上昇する。さらに、特に小型化が計画されている場合、設計パラメータに悪影響が生じる。
【０００６】
その結果、低い製造コストを維持し、対応するデバイスを設計する際の高い自由度を維持しながら、コア損失を低減し、結合係数の安定性を改善し、コイルインダクタンスの変動を低減した軽量のコイル装置が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その目的のために、ワイヤレス送電システム、ワイヤレス受電システムおよびワイヤレス送電システムで利用することができる独立請求項１に記載のコイル装置が提供される。従属請求項は、好ましい実施形態を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
コイル装置は、ｘ−ｙ平面に配置された第１コイルと、第１コイルに隣接するｘ−ｙ平面に配置された第２コイルと、第１コイルおよび第２コイルの下にフェライト材料を含むフェライト層とを有する。さらに、コイル装置は、第１コイルの中心と第２コイルの中心との間に配置された中央伝導経路を有する。中央伝導経路は、磁束のための伝導経路になっている。さらに、コイル装置は、磁束のための第１側方伝導経路と、磁束のための第２側方伝導経路と、を有する。さらに、コイル装置は、フェライト層に垂直凹部を有する。
【０００９】
第１コイルと第２コイルは電気的に接続されているため、（作動すると）それらの生じる極の方向が逆平行になる。中央伝導経路は、第１側方伝導経路および第２側方伝導経路の間に配置されている。フェライト層の垂直凹部は垂直位置に配置され、中央伝導経路の磁束密度を低減する。フェライト層の垂直凹部は、磁束に対応する磁場の方向に垂直に延びている長手方向伸長部を有する。
【００１０】
この凹部は、中央伝導経路のみに限定されることも可能である。
【００１１】
一般性を失うことなく、両方の−直列−コイルが向いている平面は、ｘ−ｙ平面で表される。フェライト層は、２つのコイルの下の、対応するｚ方向に配置されている。中央伝導経路ならびに第１および第２側方伝導経路は、動作されたときのコイル装置の磁束のための経路を作り出している。中央伝導経路は、コイルの中心の水平方向に向けられた空間を示している。中央伝導経路は、従来の二重コイル装置の磁束密度が比較的高い値に達する位置に配置されている。
【００１２】
逆平行に極を生じる第１コイルおよび第２コイルの電気的構成は、極性コイル装置として知られている。
【００１３】
垂直凹部は、好ましくは、中央伝導経路の領域内に配置される。
【００１４】
中央伝導経路のフェライト層に垂直凹部を設けることにより、この領域の材料の磁気的挙動が変化する。このことから、この領域の磁束密度が減少する一方で、側方伝導経路の磁束密度が増加することになる。
【００１５】
その結果として、コア損失が低減される。さらに、結合係数およびコイルインダクタンスの外部の影響への依存も低減され得る。
【００１６】
従来技術の解決策とは対照的に、フェライト材料に凹部を設けることによって、フェライト材料を多く必要とするのではなく、フェライト材料の必要性を減少させることで、既知の問題は解決される。
【００１７】
このように、必要なフェライト材料の量を増やすというコストによってコア損失を減らすだけではない解決策が提案される。影響を受ける環境への依存を同時に減らすことができ、フェライト材料の必要性も減少する一方で、コア損失が減少する。したがって、以前から知られているコイル装置に関して、フェライト材料の量を減らすという直感に反する条件で、コア損失の問題だけでなく、追加の問題も解決する。
【００１８】
フェライト材料では、損失は下記のシュタインメッツの方程式に従う。
【００１９】
【数１】
2021511661.tif 000003
【００２０】
ここで、Ｂｍは磁束密度、ｙは使用中のフェライト材料の特定の係数である。通常、ｙは１より大きい。たとえば、ＰＣ９５フェライト材料の場合、ｙは、温度、周波数、磁束密度の共通の動作点で約２．８４である。したがって、磁束密度が増加する一方で、損失の発生は２．８４の累乗で増加する。この磁束密度に対する損失の比例しすぎる依存性は、指定された位置でフェライト材料を除去することにより損失を減らすことを可能にするが、コア損失を低減するためにフェライト材料を除去することは一般に逆効果であることが知られている。
【００２１】
しかしながら、磁束が経路変更することで、上記の利点を得られることが分かった。
【００２２】
なお、「垂直凹部」という用語は、フェライト層のこの凹部の外延が、それぞれの領域の磁場の水平成分に対して垂直に延びているということを意味している。
【００２３】
さらに、磁場の特性は、フェライト層のコイル同士の中心間の範囲に特に関係がある。
【００２４】
なお、「水平」として示される方向は、ｘ−ｙ平面に平行であるということである。垂直方向は、ｘ−ｙ平面に垂直で、対応するz方向に平行または逆平行である。
【００２５】
コイル装置は、第１平行凹部および第２平行凹部をさらに含み得る。第１平行凹部は、フェライト層に配置されている。第２平行凹部もフェライト層に配置されている。第１平行凹部は、フェライト層の磁場の方向に平行な方向に向けられた長手方向伸長部を有する。第１平行凹所は、第１側方伝導経路と中央伝導経路との間に配置される。第２平行凹部は、フェライト層の磁場の方向に平行な方向に向けられた長手方向伸長部を有する。第２平行凹部は、第２側方伝導経路と中央伝導経路との間に配置される。
【００２６】
垂直凹部、第１平行凹部および第２平行凹部は、それらの長さを規定する主な外延と対応する幅を規定する対応する横方向の外延を有する細長い構造として構成され得る。垂直方向に沿った外延が、凹部の厚さまたは深さである。
【００２７】
特定の実施形態では、凹部はギャップと見なすことができる。次に、ギャップはフェライト材料のセグメントをフェライト材料の他のセグメントから分離している。
【００２８】
凹部の深さは、フェライト層またはフェライト層の副層の厚さ以下とすることができる。
【００２９】
平行凹部を有する上記の構成は、平行凹部が好ましくは中央伝導経路を側方伝導経路から分離する構成となっている。
【００３０】
側方伝導路は、中央伝導路領域から放出される磁束の交換ルートであり、中央伝導路領域の磁束密度を低減する。その結果、側方伝導路と中央伝導経路の合計面積を考慮すると、より均一な磁束密度分布が得られる−損失の過度の依存関係のために−効果として損失の減少をもたらす。
【００３１】
１つ以上の平行凹部が、それらの長手方向伸長部に沿って異なる幅を有してもよい。しかしながら、その幅はまた、それらの長手方向伸長部に沿って一定であり得る。
【００３２】
第１平行凹部は、空気で満たされているか、またはフェライト層のフェライト材料とは異なる磁気特性を有する材料で満たされていてもよい。また、第２平行凹部は、空気で満たされているか、またはフェライト層のフェライト材料とは異なる磁気特性を有する材料で満たされていてもよい。
【００３３】
また、垂直凹部は、空気で満たされているか、またはフェライト層のフェライト材料とは異なる磁気特性を有する材料で満たされていてもよい。
【００３４】
凹部は、磁束密度の均一性を高めるために磁束の一部を経路変更するために利用され得る。そのために、凹部内の材料または空気は、それらの磁気特性と、磁束を効率的に通す能力と、に従って選択される。
【００３５】
垂直凹部が第１側方伝導路および第２側方伝導路を貫いていなくてもよい。
【００３６】
特に、垂直凹部は中央伝導経路に限定されることが好ましい。
【００３７】
平行凹部の長さは一般に制限されない。しかしながら、平行凹部の長さは、たとえば、この方向に延びたフェライト材料よりも短くすることが可能である。
【００３８】
コイル装置は、中央伝導経路に配置され上述の垂直凹部に平行に向けられた追加の垂直凹部をさらに備えていてもよい。
【００３９】
追加の垂直凹部の分布、数およびそれらの寸法は、特定の値に限定されない。これらのパラメータは、全体的な磁束密度の最大の均一性を得るために、磁束の最適な経路に従って選択されることが好ましい。
【００４０】
フェライト層が均一な厚さを有するか、またはフェライト層が、層の端領域よりも中央でより大きい厚さを有していてもよい。
【００４１】
フェライト材料に磁束密度を通すことは、中央伝導経路の磁場と物質との複雑な相互作用を伴うことが判明した。したがって、中央伝導経路の特定の位置に凹部を設けるとともに、凹部の位置ではなく、中心伝導経路に追加のフェライト材料を設けると、このような方法は一見すると直観に反するように見えるが、中央伝導路の磁束密度をさらに低下させるのに役立つことが判明した。
【００４２】
したがって、フェライト層は２つ以上の副層を含むことが可能である。最上部の副層にはフェライト材料がしっかりと充填されているが、下の副層のセクションにはフェライト材料がない場合があってもよい。したがって、フェライト層の縁から中央伝導経路の中心に近づくと、段階的な副層の構造があり得る。
【００４３】
垂直凹部の横幅は、０．１ｍｍから１０ｍｍの間であることが可能である。
【００４４】
さらに、第１および第２平行凹部の横幅は、０．１ｍｍと２０ｍｍの間であることが可能である。
【００４５】
垂直ギャップは好ましい横幅として、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍおよび１０ｍｍとしてもよい。
【００４６】
平行ギャップは好ましい幅として、２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍおよび２０ｍｍとしてもよい。
【００４７】
コイルは、銅、銀、アルミニウムまたはそれらの合金の導電性材料を含む従来のコイルを用いることができる。コイルのワイヤーは、複数のスレッドを含むリッツワイヤーであってもよい。
【００４８】
フェライト層の下に、たとえばアルミニウムまたは銅を含有する金属層を含むシールド層などのさらなる層が配置されていてもよい。
【００４９】
垂直凹部の長手方向の長さは、同じ方向のフェライト材料の外延以下であってもよい。しかしながら、その長手方向伸長部における垂直凹部の長さは、この方向における中央伝導経路の外延と等しいかまたはそれよりも大きいことが好ましい。
【００５０】
さらに、それらの長手方向における平行凹部の長さは、同じ方向のフェライト材料の外延よりも小さいかまたは等しくてもよい。
【００５１】
このコイル装置は、ワイヤレス送電に使用することができる。
【００５２】
その結果、ワイヤレス送電システムは、送電コイル装置として上記のようなコイル装置を備えることができる。
【００５３】
また、ワイヤレス受電システムは、受電コイル装置として、上記のようなコイル装置を備えていてもよい。
【００５４】
さらに、ワイヤレス送電システムが、送電コイル装置および／または受電コイル装置として上記のコイル装置を備えていてもよい。
【００５５】
上記の構成により、フリンジを改善することができる。フリンジとは、磁場がフェライト材料の境界にぶつかる場合などに、磁場が離れることを意味する。通常、フリンジはエネルギー損失を伴う。フェライト材料の人工境界を作り出す凹部を設けることにより、フリンジが強められる。ただし、求められていないフリンジが強められた場合であっても、コイルシステムの全体的なパフォーマンスは向上する。
【００５６】
１つ以上またはすべての平行凹部がフェライト層の一方の側方からフェライト層の他方の側方に達していていることが好ましい。ただし、平行凹部の幅は、それらの外延に沿って変化し得る。その幅は、フェライト層の中央、たとえば中央伝導経路で、より狭くなっていてもよい。
【００５７】
フェライト層の中央を横切る平行凹部は、中央伝導経路を２つ以上のセグメントに分割していてもよい。
【００５８】
コイル装置の中心的な特徴、実施形態の詳細および好ましい構成は、添付の概略図に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は経路およびコイルの採り得る構成および相対的な方向を示している。
【図２】図２はコイルの下方のフェライト材料の可能な構成を示している。
【図３】図３は磁場の典型的な方向を含む断面を示している。
【図４】図４は他の断面と平行凹部の効果を示している。
【図５】図５は平行凹部のないフェライト層を示している。
【図６】図６は垂直凹部とは異なる幅を持つ平行凹部を示している。
【図７】図７はフェライト材料が単一部品のままであるようにフェライト材料に配置された凹部を示している。
【図８】図８はいくつかの凹部を設けるあり得る構成を示している。
【図９】図９は副層を構成するフェライト層のあり得る構成を示している。
【図１０】図１０は分割された中央伝導経路のレイアウトを示している。
【図１１】図１１は垂直凹部と平行凹部の溝の幅でのコア損失の依存性を示している。
【図１２】図１２は垂直凹部と平行凹部の溝の幅に対する結合係数の依存性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１は、コイル装置、特に極性コイル装置を作り出すためにｘ−ｙ平面に配置された第１コイルＣ１および第２コイルＣ２を示す。コイルの中心の間の位置には、中央伝導経路ＣＣＰの領域がある。中央伝導経路ＣＣＰは、第１側方伝導経路ＳＣＰと第２側方伝導経路との間のｘ−ｙ平面に平行な平面にある。第１コイルの中心から第２コイルの中心に向かう方向は、第１側方伝導経路の中心の方向から第２側方伝導経路へ向かう方向に垂直である。
【００６１】
ｘ−ｙ平面に直交する垂直方向ｚに関して、中央伝導経路ＣＣＰおよび側方伝導経路ＳＣＰは、主に２つのコイルＣ１、Ｃ２の下に配置される。従来の極性コイル装置によると、中央伝導経路の磁束密度は非常に高くなっている。この側方伝導経路に磁束を通すことにより、磁束密度の均一性が向上する。
【００６２】
図１と同様に、図２はｘ−ｙ平面の上面図を示しており、さらに詳細を示している。フェライト材料Ｆは、コイルの下のフェライト層に配置される。それぞれのコイルの中心に近い位置で、磁場ＭＦの方向を示す矢印の先端が、点線の円を指し示している。コイルの中心間の領域では、磁場ＭＦはｘ−ｙ平面に平行な成分、つまり水平成分を持っている。コイル装置の上部では、磁場の水平成分が上に示すコイルの中心に向いていてもよい。同様に、図２の下に示す極性コイル装置では、磁場はまた、下部コイルの中心に向かう水平成分、つまり、図２の上に示す成分と逆平行の成分を有している。両方のコイルの磁場は、コイル間の中心で合流する。これが、この領域の磁束密度が比較的高い理由である。
【００６３】
この領域には、フェライト材料Ｆの垂直凹部ＲＰＥが配置されている。左側と、それに対応する右側では、フェライト層の材料Ｆに平行凹部ＲＰＡが設けられている。この凹部は、それらの外延方向に沿って細長い伸長部を有する。平行凹部ＲＰＡは、磁場ＭＦの水平成分に平行に延びている。垂直凹部は、磁場ＭＦの水平成分に垂直に向かう長手方向伸長部を有する。線ＡＡおよびＢＢは、それぞれ図３および４の断面図における考慮された平面の位置を表す。
【００６４】
したがって、図３は、図２に示される位置ＡＡにおける断面図、すなわちｚ−ｘ平面の図を示す。通常、コイルは、約８５ｋＨｚの周波数で操作される。しばらくの間、第１コイルＣ１および第２コイルＣ２に関連する磁場は、コイルの中心における磁場の方向が、ｚ方向に略平行であってもよい。対応して、それぞれのコイルの外側の磁場の垂直成分は、z方向に逆平行となる。磁界は、垂直ギャップＲＰＥが設けられるコイル間の位置に蓄積される。この位置に垂直ギャップＲＰＥを設けることにより、磁気コア内の磁場に対するリラクタンスが増加し、磁束がｙ方向に沿って側方伝導経路に向かって伝達され、磁束の全体的な均一性が向上する。
【００６５】
これは、ｚ−ｙ平面の断面図を示す図４において、平面ＢＢを横切る断面図にみられる。図４の中央部分には、凹部があるため、フェライト材料はない。ただし、側方伝導経路ではフェライト材料が残っている。垂直凹部が存在するため、磁場の均一性は改善されるが、中央伝導経路では両方のコイルの磁場が蓄積される。
【００６６】
図５は、垂直凹部のあるフェライト層のフェライト材料Ｆを示しているが、平行凹部がない。しかしながら、少なくとも１つ以上の平行な凹部が存在することが好ましい。
【００６７】
図６は、幅と長さが異なる平行凹部ＲＰＡと垂直凹部ＲＰＥの可能性を示している。
【００６８】
凹部は、フェライト材料Ｆの分離されたセグメントを完全に分離するギャップとして実現することができる。
【００６９】
対照的に、図７は、凹部が埋め込まれたフェライト材料Ｆの単一セグメントを維持する可能性を示しています。中央伝導経路と垂直凹部の外延が概ね等しいことが好ましい。
【００７０】
図８は、中央伝導経路ＣＣＰにいくつかの垂直凹部と、ｙ方向に延びるが側方伝導経路から分かれているいくつかの追加の凹部がある可能性を示している。
【００７１】
そのような追加の凹部またはさらなる追加の凹部を設けて、コイルまたは他の回路などの電気部品をフェライト材料のそれぞれ他の回路と繋ぐことができる。
【００７２】
１つまたは複数またはすべての平行凹部がフェライト層の一方の側方からフェライト層の他方の側方に達していることが好ましい。しかしながら、平行凹部の幅は、それらの外延に沿って変化し得る。その幅は、フェライト層の中心で、たとえば、中央伝導経路でより狭くなっていてもよい。
【００７３】
中央伝導経路と側方伝導経路の間の距離は、中央伝導経路と他の側方伝導経路の間の距離とは異なる可能性がある。
【００７４】
また、少なくとも１つ以上の凹部が、中央伝導経路を側方伝導経路から完全に分けていることが好ましい。
【００７５】
図９は、フェライト層が２つ以上の副層からなっていてもよいことを示している。１つの副層のｘ−ｙ平面内の横方向の外延は、別の副層の横方向の外延とは異なる場合がある。したがって、図９に示される垂直方向ｚに関する下側副層は、ｘ−ｙ平面において、上側副層よりも小さい横寸法を有することができる。特に、側方伝導経路では追加のフェライト材料が不要であるのに対して、垂直凹部の必要性にもかかわらず、中央伝導経路では、追加の材料Ｆが好適に用いられる。したがって、フェライト層の厚さをｘ−ｙ平面内の異ならせることにより、コイル装置の電気的および磁気的特性を劣化させるリスクなしに、フェライト材料の全体的な必要量がさらに低減される。
【００７６】
図１０は、中央伝導経路を３つのセグメントに分割する平行凹部を持つフェライト層のレイアウトを示している。これらの３つのセグメントの間に、側方伝導経路の２つの追加のセグメントが配置され、平行凹部の幅を局所的に大きくすることによって形成されている。
【００７７】
図１１は、コア損失全体に対する垂直凹部の幅と平行凹部の幅の影響を示している。したがって、全体的なコア損失は、０．１〜１０ ｍｍの範囲という垂直凹部の特定の幅で最小になり得る。しかしながら、コア損失の最小値の形状、および垂直凹部の好ましい幅は、平行凹部の幅に依存し得る。特に、２ｍｍの平行凹部の幅に対して、約１ｍｍの垂直凹部の幅が好ましい。約１０ｍｍの平行凹部の幅に対して、垂直凹部の好ましい幅は約２ｍｍである。
【００７８】
図１０が参照するコイル装置では、垂直凹部の好ましい凹部の幅は、平行凹部の幅が増大するにつれて増大する。ただし、平行凹部の幅が２０ ｍｍ以上の場合、コア損失は、この幅が６ ｍｍ以上である限り、垂直凹部の凹部の幅にほとんど依存しない。
【００７９】
図１２は、凹部の幅に対する結合係数の依存性を示している。一番上の曲線は、それぞれ幅０．００１ ｍｍ、２ ｍｍ、５ ｍｍ、１０ ｍｍ、２０ ｍｍの平行凹部に対応している。破線は、追加のシミュレーションの結果を示している。
【００８０】
図１１から、側方伝導経路が、中央伝導経路から流れる磁束の一部をとっていることがわかる。この効果は、結合係数の維持に役立っている。
【００８１】
したがって、コイル装置およびコイル装置のフェライト材料の凹部の適切な幾何学的パラメータを見つけることにより、コア損失を低減でき、結合係数の値を切り離すことができる。
【００８２】
コイル装置は、外部回路環境への電気接続およびコイル間の追加の回路要素をさらに有することができ、フェライト材料中にさらなるコイルおよびさらなる構造を有することができる。
【符号の説明】
【００８３】
Ｃ１：    第１コイル
Ｃ２：    第２コイル
ＣＡ：    コイル装置
ＣＣＰ：    中央伝導経路
Ｆ：    フェライト層のフェライト材料
ＭＦ：    磁場の方向
ＲＰＡ：    平行凹部
ＲＰＥ：    垂直凹部
ＳＣＰ：    側方伝導経路
【図１】
2021511661.tif 000004
【図２】
2021511661.tif 000005
【図３】
2021511661.tif 000006
【図４】
2021511661.tif 000007
【図５】
2021511661.tif 000008
【図６】
2021511661.tif 000009
【図７】
2021511661.tif 000010
【図８】
2021511661.tif 000011
【図９】
2021511661.tif 000012
【図１０】
2021511661.tif 000013
【図１１】
2021511661.tif 000014
【図１２】
2021511661.tif 000015
【国際調査報告】
2021511661.tif 000016
2021511661.tif 000017