(57)【要約】【課題】  電力変換効率に優れたＤＣ／ＤＣコンバータを提供する。【解決手段】  第１貫通部４１Ｘに１次側及び２次側のコイルを備えており、第２貫通部４１Ｙにもコイル群が設けられているので、単一の貫通部に全てのコイルを設けた場合よりも、貫通部４１Ｘ，４１Ｙに垂直な平面内でコイル群の広がる面積が大きくなる。板状部材ＳＰ１，ＳＰ２の磁性体コア４１Ａ、４１Ｂによって覆われない表面領域が広くなる。部材の面積が広い場合には、放熱特性が改善されるため、トランス４の冷却効率が向上する。特に、磁気的に結合した複数のコイル群を有する場合には、内部で発生する熱を熱伝導、熱伝達、熱放射によって移動させることが難しいため、このような放熱構造が有効である。【選択図】  図１
2008253113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスの１次側コイル群に接続されたインバータ回路と、
前記トランスの２次側コイル群に接続された整流平滑回路と、
を備えるＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記トランスは、
第１貫通部及び前記第１貫通部と空間的に離隔し前記第１貫通部と共に磁気回路を構成する第２貫通部を有する磁芯を備え、
前記第１貫通部は、前記１次側コイル群の少なくとも１つのコイル内と、前記２次側コイル群の少なくとも１つのコイル内とを貫通しており、
前記第２貫通部は、前記１次側及び２次側コイル群の残りのコイル内を貫通しており、
前記磁気回路の１ループ方向に沿ったコイル群は、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第１コイル群と、前記第１コイル群に続き、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第２コイル群とを備える、
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記第１又は第２コイル群のコイルは、前記磁気回路の１ループ方向に沿って、２次側コイル、１次側コイル及び２次側コイルの順、又は、１次側コイル、２次側コイル及び１次側コイルの順に配列している、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記第１コイル群の１次側コイルと前記第２コイル群の１次側コイルとは直列接続されており、
前記第１コイル群の１次側コイルの交流抵抗と、前記第２コイル群の１次側コイルの交流抵抗とは、前記インバータ回路のスイッチングに同期して、一方が他方に対して、交互に高くなるように設定されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば下記特許文献１に記載されている。このようなＤＣ／ＤＣコンバータではトランスを用いており、一般に１つの磁芯に1次側コイル及び２次側コイルを巻きつけている。
【特許文献１】特許第２６２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動によってトランスが加熱されると、導体抵抗が増加し損失が増加し、この損失が更に熱に変換されて損失が更に増加するという悪循環があり、結果、コンバータの効率が低下するという問題点がある。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、電力変換効率に優れたＤＣ／ＤＣコンバータ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】
【０００４】
上述の課題を解決するため、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、トランスの１次側コイル群に接続されたインバータ回路と、トランスの２次側コイル群に接続された整流平滑回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータを対象とする。
【０００５】
トランスは、第１貫通部及び第１貫通部と空間的に離隔し第１貫通部と共に磁気回路を構成する第２貫通部を有する磁芯を備え、第１貫通部は、１次側コイル群の少なくとも１つのコイル内と、２次側コイル群の少なくとも１つのコイル内とを貫通しており、第２貫通部は、１次側及び２次側コイル群の残りのコイル内を貫通しており、磁気回路の１ループ方向に沿ったコイル群は、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第１コイル群と、第１コイル群に続き、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第２コイル群とを備えている。
【０００６】
このＤＣ／ＤＣコンバータによれば、第１貫通部が貫通する１次側及び２次側のコイルを備えており、第２貫通部にもコイル群が設けられているので、単一の貫通部に全てのコイルを設けた場合よりも、貫通部に垂直な平面内でコイル群の広がる面積が大きくなる。したがって、広面積の場合には、放熱特性が改善されるため、トランスの冷却効率が向上する。特に、磁気的に結合した複数のコイル群を有する場合には、内部で発生する熱を熱伝導、熱伝達、熱放射によって移動させることが難しいため、このような放熱構造が有効である。
【０００７】
また、トランスで扱う電流を大きくするためには、多くのコイルを用いることが好ましいが、各コイル群の対称性と安定性を維持しておくには、好適には、第１又は第２コイル群のコイルは、磁気回路の１ループ方向に沿って、２次側コイル、１次側コイル及び２次側コイルの順、又は、１次側コイル、２次側コイル及び１次側コイルの順に配列していることが好ましい。この場合、中央のコイルに対して、コイル配置の対称性が維持されているため、コイル群の電流分布が平準化する。
【０００８】
また、複数のコイル群において、熱が発生する条件としては、高い交流抵抗に大きな電流が流れた場合であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力リンギングを抑制する目的で、部分的な交流抵抗を増加させることが好ましい場合がある。
【０００９】
すなわち、このようなＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、第１コイル群の１次側コイルと第２コイル群の１次側コイルとは直列接続されており、第１コイル群の１次側コイルの交流抵抗と、第２コイル群の１次側コイルの交流抵抗とは、インバータ回路のスイッチングに同期して、一方が他方に対して、交互に高くなるように設定されていることが好ましい。
【００１０】
一般に２次側コイルには、１次側コイルとは逆方向の電流が誘起するため、これらが隣接する場合、表皮効果及び近接効果の影響が低減され、交流抵抗は低くなるが、１次側コイルに隣接する２次側のコイルの出力電流を、ダイオードの逆方向耐圧などを利用して阻止すれば、１次側コイルの交流抵抗を高くすることができる。交流抵抗が高い１次側コイルを、交流抵抗が低い１次側コイルに直列接続すると、コイル群内での発振を交流抵抗が収束させるため、リンギングを抑制することができる。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率が更に向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＤＣ／ＤＣコンバータは、冷却効率が改善されるため、電力変換効率が優れることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータについて説明する。なお、同一要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、ＤＣ／ＤＣコンバータの斜視図である。
【００１４】
このＤＣ／ＤＣコンバータは、トランス４の１次側コイル群に接続されたインバータ回路１と、トランス４の２次側コイル群に接続された整流回路５及び平滑回路６とを備えている。なお、整流回路５及び平滑回路６は全体として整流平滑回路を構成している。インバータ回路１の電源ＨＢ側には、入力平滑用のコンデンサ２及び電流検出用のカレントトランス２Ａが設けられている。
【００１５】
インバータ回路１は、電源ＨＢの高圧電源ラインと低圧電源ラインの間に複数のスイッチング素子１１，１２，１３，１４を配置してなる。第１スイッチング素子列を構成するスイッチング素子１１及び１２は直列接続されており、第２スイッチング素子列を構成するスイッチング素子１３及び１４も直列されている。第１スイッチング素子列と第２スイッチング素子列は、電源ライン間に並列配置されている。
【００１６】
スイッチング素子１１，１２，１３，１４は電界効果トランジスタからなり、各電界効果トランジスタのソースとドレインとの間には、電源電圧が逆バイアスで印加されるように寄生ダイオード及びコンデンサが付随している。スイッチング素子１１とスイッチング素子１２との接続点ＸＡは、共振用インダクタ３を介してトランス４の一方の入力端子Ｘ１に接続されている。スイッチング素子１３とスイッチング素子１４との接続点ＸＢは、トランス４の他方の入力端子Ｘ２に接続されている。
【００１７】
入力端子Ｘ１とＸ２との間に、交流電流を供給すると、トランスの出力端子でもある端子Ｃと端子Ｄとの間に、トランス４の２次側コイルに誘起した交流電圧が現れる。トランス４の出力電圧は、整流平滑回路によって直流に変換され、変換された直流電圧は負荷Ｌに与えられる。２次側コイルは、板金によって形成された板状部材ＳＰ１及びＳＰ２によって構成されている。この構造のトランス４では端子数が僅かに４つであり、小型化と部品数の減少を達成している。
【００１８】
上側の板状部材ＳＰ１は、２つの開口ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂを有しており、開口ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂの側壁から板状部材ＳＰ１の外縁まで延びたスリットＳＬ１ａ、ＳＬ１ｂを備えている。なお、スリットＳＬ１ａ、ＳＬ１ｂから開口ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂに向かう方向は互いに逆である。
【００１９】
板状部材ＳＰ１、ＳＰ２間には、螺旋状の１次側コイルを上下面に印刷した配線基板ＰＢが絶縁層ＩＦを介して介在している。
【００２０】
板状部材ＳＰ１と板状部材ＳＰ２とは、整流回路５を構成するダイオード５１，５２を介して電気的に接続されている。開口ＳＰＡ１とＳＰＡ２の中心間を結ぶ線分の方向をＸ軸方向とする。
【００２１】
ダイオード５１のアノードは下側の板状部材ＳＰ２のＸ軸の一方向と交差する辺に接続され、カソードは上側の板状部材ＳＰ１のＸ軸の一方向と交差する辺に接続されている。ダイオード５２のアノードは下側の板状部材ＳＰ２のＸ軸の他方向と交差する辺に接続され、カソードは上側の板状部材ＳＰ１のＸ軸の他方向と交差する辺に接続されている。
【００２２】
なお、大きな出力電流を得るため、ダイオード５１は、複数のダイオード５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを並列に接続してなり、ダイオード５２は、複数のダイオード５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを並列に接続してなる。
【００２３】
上側の板状部材ＳＰ１の面内において、板状部材のＸ軸に直交する軸（Ｙ軸とする）に交差する辺からは、電流入出力部ＳＰ１Ｔが本体部からＹ軸方向に突出して延びており、下側の板状部材ＳＰ２の面内において、Ｙ軸に交差する辺からは、電流入出力部ＳＰ２Ｔが本体部からＹ軸方向に突出して延びている。また、電流入出力部ＳＰ１ＴのＹ軸負方向の延長線上には開口ＳＰ１Ｂが位置し、電流入出力部ＳＰ２ＴのＹ軸負方向の延長線上には開口ＳＰ２Ｂ（図２参照）が位置している。
【００２４】
トランス４の開口ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ内の貫通孔は、トランス４の下面まで貫通しており、双方の貫通孔内を磁芯４１が通り、磁芯４１はＸＺ平面内でループを形成し、磁気回路を構成している。磁芯４１のＺ軸正方向側の部材は、一方の貫通孔内を通る脚部４１Ａ１と、他方の貫通孔内を通る脚部４１Ａ２と、脚部４１Ａ１と脚部４１Ａ２を接続する接続部４１Ａ３とを備えており、反転したＵ字型の磁性体コア４１Ａを形成している。磁芯４１のＺ負方向側の部材は、一方の貫通孔内を通る脚部４１Ｂ１と、他方の貫通孔内を通る脚部４１Ｂ２と、脚部４１Ｂ１と脚部４１Ｂ２を接続する接続部４１Ｂ３とを備えており、Ｕ字型の磁性体コア４１Ｂを形成している。双方の磁性体コア４１Ａ、４１Ｂの脚部の先端は対向し、接触している。なお、各貫通孔内を貫通する磁性体コアの脚部４１Ａ１，４１Ｂ１は第１貫通部４１Ｘ（図３参照）を構成し、脚部４１Ａ２，４１Ｂ２は第２貫通部４１Ｙ（図３参照）を構成している。第１貫通部４１Ｘと第２貫通部４１Ｙとは、Ｘ軸に沿って空間的に離隔している。
【００２５】
図２は、板状部材の斜視図である。
【００２６】
下側の板状部材ＳＰ２は、上側の板状部材ＳＰ１の天地を反転させた形状をしており、２つの開口ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂを有している。また、下側の板状部材ＳＰ２は、開口ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂの側壁から板状部材ＳＰ２の外縁まで延びたスリットＳＬ２ａ、ＳＬ２ｂを備えている。なお、スリットＳＬ２ａ、ＳＬ２ｂから開口ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂに向かう方向は互いに逆である。
【００２７】
下側の電流入出力部ＳＰ２Ｔから２次側コイルを構成する板状部材ＳＰ２に流入した電流は、本体部に到達すると、電流経路Ｓ１及び電流経路Ｓ２のいずれか一方に分岐する。いずれの分岐経路を通るかは、１次側コイルに流入する電流の方向によって異なる。
【００２８】
電流経路Ｓ１は、２次側コイル４５の一部分４５ｂを規定する板状部材ＳＰ２の開口ＳＰ２Ｂの部分弧に沿った経路と、２次側コイル４５の残りの一部分４５ａを規定する板状部材ＳＰ１の開口ＳＰ１Ａの部分弧に沿った経路とを有しており、一部分４５ａを通った電流は、上側の電流入出力部ＳＰ１Ｔを介して、後段の回路に流出する。このように、２次側コイル４５は、上下の板状部材に分かれて構成されている。電流経路Ｓ１は、上下の板状部材ＳＰ２、ＳＰ１において互いに逆向きに延びたスリットＳＬ２ｂ及びＳＬ１ａを避けており、一回転方向のみに流れる弧を描いている。
【００２９】
電流経路Ｓ２は、２次側コイル４６の一部分４６ａを規定する板状部材ＳＰ２の開口ＳＰ２Ａの部分弧に沿った経路と、２次側コイル４６の残りの一部分４６ｂを規定する板状部材ＳＰ１の開口ＳＰ１Ｂの部分弧に沿った経路とを有しており、一部分４６ｂを通った電流は、上側の電流入出力部ＳＰ１Ｔを介して、後段の回路に流出する。このように、２次側コイル４６も、上下の板状部材に分かれて構成されている。電流経路Ｓ２は、上下の板状部材ＳＰ２、ＳＰ１において互いに逆向きに延びたスリットＳＬ２ａ及びＳＬ１ｂを避けており、一回転方向のみに流れる弧を描いている。
【００３０】
このように、１次側コイルと２次側コイルとを有するトランスを備えたＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、２次側コイルは、１次側コイルを挟むように設けられた一対の導電性板状部材（或いは導電性薄膜）を備えており、それぞれの板状部材には、開口から延びたスリットが形成され、各板状部材は電気的に接続され、板状部材間を流れる電流がスリットを避けて開口の周辺を通る電流経路によって２次側コイルが形成されている。この構造は、簡易な構造となっている。また、ダイオード５１，５２が半巻きのコイルとしての板状部材ＳＰ１，ＳＰ２間に介在している。
【００３１】
なお、電流の回転方向は、各スリットの位置を変更すれば自由に設定することができる。
【００３２】
また、板状部材ＳＰ１と板状部材ＳＰ２との間には、一次側コイルの設けられた配線基板ＰＢが位置している。
【００３３】
図３は、配線基板に設けられた１次側コイル４２，４３と２次側コイル４５，４６の結線関係を斜視構成で示す結線図である。磁芯４１の第１貫通部４１Ｘは、上から順に配列した２次側コイル４５ａ、１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、２次側コイル４５ｂを貫通している。磁芯４１の第２貫通部４１Ｙは、上から順に配列した２次側コイル４６ｂ、１次側コイル４３Ｂ、１次側コイル４３Ａ、２次側コイル４６ａを貫通している。これらの各コイルは平面コイルである。図３の上から見てコイルの外側から内側に巻いていく方向を巻き方向とすると、１次側コイル４２Ａは左巻き、１次側コイル４２Ｂは右巻き、１次側コイル４３Ａは右巻き、１次側コイル４３Ｂは左巻きである。
【００３４】
１次側コイル４２Ａの最も内側の端部と、１次側コイル４２Ｂの最も内側の端部は、ビアコンタクトＶＡ１を介して電気的に接続されており、一方向からこれらのコイルに電流を流した場合に双方のコイルに流れる電流の向きが等しくされている。１次側コイル４２Ｂの最も外側の端部は、印刷配線ＰＷを介して隣の１次側コイル４３Ｂの最も外側の端部に電気的に接続されている。１次側コイル４３Ｂの最も内側の端部は、ビアコンタクトＶＡ２を介して１次側コイル４３Ｂの最も内側の端部に電気的に接続されており、一方向からこれらのコイルに電流を流した場合に双方のコイルに流れる電流の向きが等しくされている。端子Ｘ１から流れ込む電流を流すと、コイル４２を流れる電流が作る磁束は、磁芯４１の磁気回路のループＬＯＯＰ１に沿った方向に流れ、コイル４３を流れる電流が作る磁束もループＬＯＯＰ１に沿った方向に流れる。端子Ｘ２から流れ込む電流を流すと、各コイル４２，４３からはループＬＯＯＰ１とは逆向きの磁束が発生する。
【００３５】
なお、中央のコイル４２Ａ，４２Ｂは１つのコイル４２と見なすこともでき、中央のコイル４３Ａ，４３Ｂは１つのコイル４３と見なすこともできる。
【００３６】
図４は、トランス４の斜視図である。
【００３７】
磁芯４１は、反転したＵ字型の磁性体コア４１Ａと、Ｕ字型の磁性体コア４１Ｂから構成されており、それぞれの脚部４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ｂ１，４１Ｂ２は円柱を構成しており、開口ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂの直下の貫通孔内に位置している。接続部４１Ａ３,４１Ｂ３は、それぞれ板状部材ＳＰ１，ＳＰ２に対向し、磁性体コア４１Ａ、４１Ｂを組み合わせた場合には、各板状部材ＳＰ１、ＳＰ２の開口間の領域を覆う。トランス４の板状部材ＳＰ１，ＳＰ２には、磁性体コア４１Ａ、４１Ｂによって覆われない表面領域が広く存在する。
【００３８】
すなわち、トランス４は、第１貫通部４１Ｘ及び第１貫通部４１Ｘと共に磁気回路を構成する第２貫通部４１Ｙを有する磁芯４１を備え、第１貫通部４１Ｘには、１次側コイル群の少なくとも１つのコイル（例えば４２Ａ）と、２次側コイル群の少なくとも１つのコイル（例えば４５ａ（４５））が巻かれており、第２貫通部４１Ｙには、１次側及び２次側コイル群の残りのコイルが巻かれており、磁気回路の１ループ方向（例えば、ＬＯＯＰ１：図３参照）に沿ったコイル群は、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第１コイル群（４５ｂ，４２Ｂ，４２Ａ，４５ａ：図３参照）と、第１コイル群に続き、磁気的に結合した１次側コイル及び２次側コイルを有する第２コイル群（４６ａ，４３Ｂ，４３Ａ，４６ａ：図３参照）とを備えている。なお、第１貫通部４１Ｘ及び第２貫通部４１Ｙは、それぞれに巻かれたコイル内を貫通している。
【００３９】
このＤＣ／ＤＣコンバータによれば、第１貫通部４１Ｘに１次側及び２次側のコイルを備えており、第２貫通部４１Ｙにもコイル群が設けられているので、単一の貫通部に全てのコイルを設けた場合よりも、貫通部４１Ｘ，４１Ｙに垂直な平面内でコイル群の広がる面積が大きくなる。板状部材ＳＰ１，ＳＰ２の磁性体コア４１Ａ、４１Ｂによって覆われない表面領域が広くなる。部材の面積が広い場合には、放熱特性が改善されるため、トランス４の冷却効率が向上する。特に、磁気的に結合した複数のコイル群を有する場合には、内部で発生する熱がこもりやすくなるため、このような放熱構造が有効である。
【００４０】
図５は、配線基板ＰＢの斜視図である。
【００４１】
配線基板ＰＢは、絶縁性の基板ＰＢと、基板ＰＢの上面に印刷された平面状のコイル４２Ａ、４３Ａと、基板ＰＢの下面に印刷された平面状のコイル４２Ｂ，４３Ａを備えている。上下のコイルは、基板ＰＢを厚み方向に貫通するビアホール内のコンタクトＶＡ１，ＶＡ２を介して電気的に接続されている。この構造では、コイル接続用の部材を外部に設ける必要がないため、部品点数が少なくなるという利点がある。
【００４２】
図６は、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【００４３】
磁性体コアからなる第１貫通部４１Ｘ側には、上から順番に、２次側コイル４５、１次側コイル４２Ａ、４２Ｂ、２次側コイル４５ｂが順に配列しており、磁性体コアからなる第２貫通部４１Ｙ側には、下から順番に、２次側コイル４６ａ、１次側コイル４３Ａ、４３Ｂ、２次側コイル４６ｂが配列している。
【００４４】
スイッチング素子１１，１４がオンし、スイッチング素子１２，１４がオフすると、電流経路Ｐ１に沿って電流が流れる。２次側コイルは１次側コイルと同一極性であり、２次側コイルには、１次側コイルの電流経路Ｐ１とは逆方向に電流が流れる、すなわち、このとき、端子Ｃから流入した電流は、ダイオード５１及び電流経路Ｓ１を通り、端子Ｄに抜ける。
【００４５】
図７は、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【００４６】
次に、スイッチング素子１１，１４がオフし、スイッチング素子１２，１４がオンすると、電流経路Ｐ２に沿って電流が流れる。２次側コイルは１次側コイルと同一極性であり、２次側コイルには、１次側コイルの電流経路Ｐ２とは逆方向に電流が流れる。すなわち、このとき端子Ｃから流入した電流は、ダイオード５２及び電流経路Ｓ２を通り、端子Ｄに抜ける。
【００４７】
図６及び図７に示したトランスの回路図を磁気学的に展開し、各素子の位置を分かりやすく並べ替えると、図８に示す回路図が得られる。
【００４８】
図８は、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。この回路図は、上述のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図と同一である。
【００４９】
１次側の電流経路Ｐ１に沿って、上から順番に、２次側コイル４５ａ，１次側コイル４２Ａ、４２Ｂ、２次側コイル４５ｂ、２次側コイル４６ａ、１次側コイル４３Ａ、４３Ｂ、２次側コイル４６ｂが配置されている。
【００５０】
１次側で電流経路Ｐ１に沿って電流が流れ、２次側の電流経路Ｓ１に沿って電流が流れる場合、２次側ではダイオード５１を電流が流れるが、この電流は端子（節点）Ｄに流れ込み、コイル６１及びコンデンサ６２を通り、端子Ｃに帰還する。１次側コイル４２Ａ，４２Ｂを流れる電流と、電流経路Ｓ１に沿ってコイル４５ａ，４５ｂを流れる電流は、逆向きなので、表皮効果及び近接効果の影響が低減され、１次側コイル４２Ａ，４２Ｂの交流抵抗が低くなる。
【００５１】
なお、電流経路Ｐ１を電流が流れる場合、２次側のコイル４６ａ，４６ｂを流れようとする電流の向きは、ダイオード５２の順方向電流とは逆向きなので、２次側のコイル４６ａ，４６ｂには電流が流れない。この場合、１次側コイル４３Ａ，４３Ｂに電流は流れるが、隣接する２次側コイルには電流が流れていないので、１次側コイル４３Ａ，４３Ｂの交流抵抗は、１次側コイル４２Ａ，４２Ｂの交流抵抗よりも相対的に高くなる。
【００５２】
１次側で電流経路Ｐ２に沿って電流が流れ、２次側の電流経路Ｓ２に沿って電流が流れる場合、２次側ではダイオード５２を電流が流れるが、この電流は端子（節点）Ｄに流れ込み、コイル６１及びコンデンサ６２を通り、端子Ｃに帰還する。１次側コイル４３Ａ，４３Ｂを流れる電流と、電流経路Ｓ２に沿ってコイル４６ａ，４６ｂを流れる電流は、逆向きなので、表皮効果及び近接効果の影響が低減され、１次側コイル４３Ａ，４３Ｂの交流抵抗が低くなる。
【００５３】
なお、電流経路Ｐ２を電流が流れる場合、２次側のコイル４５ａ，４５ｂを流れようとする電流の向きは、ダイオード５１の順方向電流とは逆向きなので、２次側のコイル４５ａ，４５ｂには電流が流れない。この場合、１次側コイル４２Ａ，４２Ｂに電流は流れるが、隣接する２次側コイルには電流が流れていないので、１次側コイル４２Ａ，４２Ｂの交流抵抗は、１次側コイル４３Ａ，４３Ｂの交流抵抗よりも相対的に高くなる。２次側のコイルの出力はＬＣフィルタからなる平滑化回路６によって平滑化され、負荷Ｌに直流として与えられる。
【００５４】
上述のように、このＤＣ／ＤＣコンバータでは、第１コイル群（４５ｂ，４２Ｂ，４２Ａ，４５ａ）の１次側コイル４２Ａ，４２Ｂと、と第２コイル群（４６ａ，４３Ｂ，４３Ａ，４６ａ）の１次側コイル４３Ａ，４３Ｂとは直列接続されており、第１コイル群の１次側コイル４２Ａ，４２Ｂの交流抵抗と、第２コイル群の１次側コイル４３Ａ，４３Ｂの交流抵抗とは、インバータ回路１のスイッチングに同期して、一方が他方に対して、交互に高くなるように設定されている。交流抵抗が高い１次側コイルを、交流抵抗が低い１次側コイルに直列接続すると、コイル群内での発振を交流抵抗が収束させるため、出力のリンギングを抑制することができる。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータの電力変換効率が更に向上する。
【００５５】
また、インバータ回路１では、ゼロボルトスイッチング（Zero Volto Switching）制御を行ってもよく、この場合には、スイッチング素子11,12,13,14の損失を抑制することができる。
【００５６】
また、トランスで扱う電流を大きくするためには、多くのコイルを用いることが好ましいが、各コイル群の対称性と安定性を維持しておくには、好適には、第１又は第２コイル群のコイルは、磁気回路の１ループ方向に沿って、２次側コイル、１次側コイル及び２次側コイルの順、又は、１次側コイル、２次側コイル及び１次側コイルの順に配列していることが好ましい。この場合、中央のコイル４２Ａ，４２Ｂ（４３Ａ，４３Ｂ）に対して、コイル配置の対称性が維持されているため、コイル群の電流分布が平準化する。
【００５７】
次に、上述の回路について更に詳しく説明する。
【００５８】
図９は、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を表すものであるが、ダイオード５１，５２の位置を、節点Ｄの直前に移動させた点が上述のものと異なる。
【００５９】
図１０は、図９のＤＣ／ＤＣコンバータのうちトランスの構造を展開して表すものである。このＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば高圧バッテリからなる電源ＨＢから供給される高圧の直流入力電圧Ｖｉｎを、より低い直流出力電圧Ｖｏｕｔに変換して、例えば低圧バッテリからなる負荷Ｌに供給するＤＣ−ＤＣコンバータとして機能するものであり、２次側がセンタタップ型のＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００６０】
このＤＣ／ＤＣコンバータは、一次側高圧電源ラインＬ１Ｈと、１次側低圧電源ラインＬ１Ｌとの間に設けられたインバータ回路１（スイッチング回路）及び平滑コンデンサ２と、互いに直列に接続された１次側コイル４２及び１次側コイル４３からなる１次側コイル４４並びに互いに直列に接続された２次側コイル４５及び２次側コイル４６からなる２次側のコイル４７を含んで構成されたトランス４と、インバータ回路１とトランス４との間に設けられた共振用コイル（インダクタ）３とを備えている。なお、コイルは巻線からなることとしてもよい。１次側高圧電源ラインＬ１Ｈに入力端子Ｔ１０が、１次側低圧電源ラインＬ１Ｌに入力端子Ｔ２０がそれぞれ設けられており、これら入力端子Ｔ１０，Ｔ２０が電源ＨＢの出力端子と接続されるようになっている。
【００６１】
平滑回路６の高圧側のラインである出力ラインＬ０に出力端子Ｔ３０が、平滑回路６の低圧側のラインである接地ラインＬＧに出力端子Ｔ４０がそれぞれ設けられており、これら出力端子Ｔ３０，Ｔ４０が負荷Ｌの入出力端子と接続されている。
【００６２】
インバータ回路１は、電源ＨＢから出力される直流入力電圧Ｖｉｎをほぼ矩形波状の単相交流電圧に変換する単相インバータ回路である。このインバータ回路１は、制御回路（図示せず）から供給されるスイッチング信号によってそれぞれ駆動される４つのスイッチング素子１１，１２，１３，１４をフルブリッジ接続してなるフルブリッジ型のスイッチング回路である。スイッチング素子としては、例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ（MetalOxide Semiconductor-Field Effect Transistor ）やＩＧＢＴ（Insulated Gate BipolorTransistor ）などの素子が用いられる。
【００６３】
スイッチング素子１１は、共振用インダクタ３の一端と１次側高圧電源ラインＬ１Ｈとの間に設けられ、スイッチング素子１２は共振用インダクタ３の一端と１次側低圧電源ラインＬ１Ｌとの間に設けられている。スイッチング素子１３はトランス４の１次側コイル４３の一端と１次側高圧電源ラインＬ１Ｈとの間に設けられ、スイッチング素子１４は１次側コイル４３の一端と１次側低圧電源ラインＬ１Ｌとの間に設けられている。
【００６４】
これより、インバータ回路１は、スイッチング素子１１，１４のオン動作により、１次側高圧電源ラインＬ１Ｈから順にスイッチング素子１１、共振用インダクタ３、１次側コイル４２、１次側コイル４３及びスイッチング素子１４を通って１次側低圧電源ラインＬ１Ｌに至る第１電流経路Ｐ１に電流が流れる一方、スイッチング素子１２，１３のオン動作により、１次側高圧電源ラインＬ１Ｈから順にスイッチング素子１３、１次側コイル４３、１次側コイル４２、共振用インダクタ３及びスイッチング素子１２を通って１次側低圧電源ラインＬ１Ｌに至る第２の電流経路に電流が流れるようになっている。
【００６５】
共振用インダクタ３は、スイッチング素子１１，１２，１３，１４の寄生容量の少なくとも１つと共に共振回路を構成するようになっており、その共振特性を利用して、スイッチング素子のオン・オフによって生じる電力損失を低減するようになっている。なお、共振用インダクタ３は、コイル部品を実際に配置して構成されていてもよいが、これに代えて（これと共に）、トランス４の漏洩インダクタンスや配線などを含めた直列インダクタンスを利用して構成されていてもよい。
【００６６】
トランス４は、互いに直列に接続された１次側コイル４２（１次側第１コイル群）及び１次側コイル４３（１次側第２コイル群）からなる１次側コイル４４（１次側コイル群）と、互いに直列に接続された２次側コイル４５（２次側第１コイル群）及び２次側コイル４６（２次側第２コイル群）からなる２次側コイル４７（２次側コイル群）とが互いに同じ向きの極性を有するように磁芯４１に巻回されることにより磁気結合された磁気素子である。このトランス４は、降圧型のトランスであり、２次側コイル４５及び２次側コイル４６のそれぞれの巻き数が、１次側コイル４４のそれよりも少なくなっている。なお、降圧の度合いは、１次側コイル４４の巻き数と、２次側コイル４５及び２次側コイル４６のそれぞれの巻き数との比によって定まる。
【００６７】
磁芯４１は、上述のようにＵ字型とＵ字型を組み合わせたものの他、Ｕ字型とＩ字型と組み合わせたものを用いることができ、環状の磁路を有している。
【００６８】
２次側コイル４５は互いに並列に接続された２次側コイル４５Ａ（２次側第１サブコイル群）及び２次側コイル４５Ｂ（２次側第２サブコイル群）を有する。２次側コイル４６は、互いに並列に接続された２次側コイル４６Ａ（２次側第３サブコイル群）及び２次側コイル４６Ｂ（２次側第４サブコイル群）を有する。２次側コイル４５Ａ、２次側コイル４５Ｂ、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂは、磁芯４１の周囲に巻かれている。
【００６９】
２次側コイル４５の一端はダイオード５１のアノードに、２次側コイル４５の他端はセンタタップ（端子）Ｃにそれぞれ接続されている。一方、２次側コイル４６の一端は後述のダイオード５２のアノードに、２次側コイル４６の他端はセンタタップＣにそれぞれ接続されている。センタタップＣは接地ラインＬＧを介して出力端子Ｔ４０に接続されている。つまり、トランス４の２次側はセンタタップ型の接続となっている。２次側コイル４５及び２次側コイル４６は、整流回路５によって時分割で互いに逆位相に駆動されるようになっている。
【００７０】
１次側コイル４２は、互いに直列に接続された１次側コイル４２Ａ（１次側第１サブコイル群）及び１次側コイル４２Ｂ（１次側第２サブコイル群）を有する。これら１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂは、磁芯４１にそれぞれ３巻きされている。さらに、１次側コイル４２は、２次側コイル４５Ａ及び２次側コイル４５Ｂにサンドイッチされており、１次側コイル４２Ａが２次側コイル４５Ａに近接配置されると共に、１次側コイル４２Ｂが２次側コイル４５Ｂに近接配置されている。１次側コイル４２は、２次側コイル４６よりも２次側コイル４５により近くに配置されている。
【００７１】
１次側コイル４３は、互いに直列に接続された１次側コイル４３Ａ（１次側第３サブコイル群）及び１次側コイル４３Ｂ（１次側第４サブコイル群）を有する。これら１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂは、磁芯４１にそれぞれ３巻きされている。さらに、１次側コイル４３は、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂにサンドイッチされており、１次側コイル４３Ａが２次側コイル４６Ａに隣接配置されると共に１次側コイル４３Ｂが２次側コイル４６Ｂに隣接配置されている。１次側コイル４３は、２次側コイル４５よりも２次側コイル４６により近く配置されている。
【００７２】
これより、トランス４は、１次側のコイル（１次側コイル４２，４３）と、２次側のコイル（２次側コイル４５，４６）とを交互に（サンドイッチ状に）積層する構造を有しており、電流が同一方向に流れる１次側コイル４２及び１次側コイル４３が、同一軸上では、互いに近接しないようになっている。また、トランス４の各コイルは、２次側コイル４５Ａ（２次側第１サブコイル群）、１次側コイル４２Ａ（１次側第１サブコイル群）、１次側コイル４２Ｂ（１次側第２サブコイル群）、２次側コイル４５Ｂ（２次側第２サブコイル群）、２次側コイル４６Ａ（２次側第３サブコイル群）、１次側コイル４３Ａ（１次側第３サブコイル群）、１次側コイル４３Ｂ（１次側第４サブコイル群）及び２次側コイル４６Ｂ（２次側第４サブコイル群）を、磁気回路の一方向のループに沿って、この順に積層して配置されている。トランス４の積層構造はループに沿って対称となっている。
【００７３】
１次側コイル４２及び１次側コイル４３は、インバータ回路１の動作に応じて自身に流れる電流の方向が変化するようにインバータ回路１に接続されている。具体的には、１次側コイル４２の一端が共振用インダクタ３を介してスイッチング素子１１とスイッチング素子１２との接続点ＸＡに接続され、１次側コイル４２の他端が１次側コイル４３の一端に接続され、１次側コイル４３の他端がスイッチング素子１３とスイッチング素子１４との接続点ＸＢに接続されている。
【００７４】
なお、１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ、２次側コイル４５、２次側コイル４５Ｂ、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂは、空気で互いに絶縁されていてもよいし、図示しない絶縁シートを挟むことにより互いに絶縁されていてもよい。
【００７５】
１次側コイル４２及び１次側コイル４３からなる１次側コイル４４は、図１１に示したような等価回路で表すことができる。すなわち、この等価回路は、回路ａ１と、回路ａ２と、インダクタンスＬｅ１とを互いに直列に接続した回路である。回路ａ１は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１及び抵抗Ｒ１と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ２及び抵抗Ｒ２と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ１及び抵抗Ｒ３とを互いに並列に接続して構成されている。回路ａ２は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ３及び抵抗Ｒ４と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ４及び抵抗Ｒ５と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ２及び抵抗Ｒ６をと互いに並列に接続して構成されている。
【００７６】
インダクタンスＬ１はトランス４を理想トランスとしたときの１次側コイル４２のインダクタンスであり、抵抗Ｒ１はトランス４を理想トランスとしたときの１次側コイル４２の抵抗である。インダクタンスＬ２は１次側コイル４２の励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ２は１次側コイル４２の交流抵抗成分である。線間容量Ｃ１は１次側コイル４２内の線間容量と、１次側コイル４２及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ３は１次側コイル４２の交流抵抗成分である。インダクタンスＬ３はトランス４を理想トランスとしたときの１次側コイル４３のインダクタンスであり、抵抗Ｒ４はトランス４を理想トランスとしたときの１次側コイル４３の抵抗である。インダクタンスＬ４は１次側コイル４３の励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ５は１次側コイル４３の交流抵抗成分である。線間容量Ｃ２は１次側コイル４３内の線間容量と、１次側コイル４３及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ６は１次側コイル４３の交流抵抗成分である。インダクタンスＬｅ１はトランス４の漏洩インダクタンスである。
【００７７】
整流回路５は、一対のダイオード５１（第１整流素子）及びダイオード５２（第２整流素子）からなる単相全波整流型のものである。ダイオード５１のアノードは２次側コイル４５の一端に、ダイオード５１のカソードは接続点Ｄにそれぞれ接続されている。ダイオード５２のアノードは２次側コイル４６の一端に、ダイオード５２のカソードは接続点Ｄにそれぞれ接続されている。接続点Ｄは平滑回路６を介して出力端子Ｔ３０に接続されている。これにより、この整流回路５は、２次側コイル４５と２次側コイル４６とが時分割で互いに逆位相に駆動されるようになっている。
【００７８】
平滑回路６は、チョークコイル６１と、平滑コンデンサ６２とを含んで構成されており、整流回路５で整流された直流電圧を平滑化して直流出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、これを出力端子Ｔ３０，Ｔ４０から負荷Ｌに供給するようになっている。
【００７９】
次に、以上のような構成のＤＣ／ＤＣコンバータの作用を説明する。なお、以下では、一般的なスイッチング動作でインバータ回路１を駆動する場合について説明するが、例えば、ゼロボルトスイッチング制御でインバータ回路１を駆動することも可能である。
【００８０】
インバータ回路１のスイッチング素子１１，１４がオンすると、スイッチング素子１１からスイッチング素子１４の方向に電流が流れ、トランス４の１次側コイル４４に電圧Ｖｉｎ１が現れると共に、１次側コイル４４を構成する１次側コイル４２及び１次側コイル４３に電流Ｉｉｎ１が流れる。一方、トランス４の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して逆方向となり、ダイオード５１に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４５、ダイオード５１、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流Ｉｏｕｔ１が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００８１】
次に、スイッチング素子１１，１４がオンからオフになると、トランス４の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４６、ダイオード５２、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００８２】
次に、スイッチング素子１２，１３がオンすると、スイッチング素子１３からスイッチング素子１２の方向に電流が流れ、トランス４の１次側コイル４４に電圧Ｖｉｎ２が現れると共に、１次側コイル４４を構成する１次側コイル４２及び１次側コイル４３に電流Ｉｉｎ２が流れる。一方、トランス４の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して順方向となり、ダイオード５１に対して逆方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４６、ダイオード５２、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流Ｉｏｕｔ２が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００８３】
最後に、スイッチング素子１２，１３がオンからオフになると、トランス４の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５１に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４５、ダイオード５１、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００８４】
このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータは、電源から供給された直流入力電圧Ｖｉｎを直流出力電圧Ｖｏｕｔに変圧（降圧）し、その変圧した直流出力電圧Ｖｏｕｔを負荷に給電する。
【００８５】
次に、本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータの効果を比較例と対比して説明する。
【００８６】
比較例では、図１２に示したように、トランス１０４の１次側コイル１４４は１次側コイル１４２と１次側コイル１４５とを互いに並列に接続して構成されており、この点で本実施の形態の１次側コイル４４と相違する。
【００８７】
比較例の１次側コイル１４２は、本実施の形態の１次側コイル４２と同様、互いに直列に接続された１次側コイル１４２Ａ及び１次側コイル１４２Ｂを有する。これら１次側コイル１４２Ａ及び１次側コイル１４２Ｂは、磁芯４１にそれぞれ６巻きされたものであり、上からこの順に積層配置されている。なお、本実施の形態と比較例との間でトランスの降圧の度合いを揃える観点から、１次側コイル１４２の巻数を、１次側コイル４２の巻数の２倍、すなわち１２巻きとしている。さらに、１次側コイル１４２は、２次側コイル４５Ａ及び２次側コイル４５Ｂにサンドイッチされており、１次側コイル１４２Ａが２次側コイル４５Ａに近接配置されると共に１次側コイル１４２Ｂが２次側コイル４５Ｂに近接配置されている。これより、１次側コイル１４２は、２次側コイル４６よりも２次側コイル４５により近く配置されている。
【００８８】
比較例の１次側コイル１４３は、互いに直列に接続された１次側コイル１４３Ａ及び１次側コイル１４３Ｂを有する。これら１次側コイル１４３Ａ及び１次側コイル１４３Ｂは、磁芯４１にそれぞれ３巻きされたものであり、上からこの順に積層配置されている。なお、本実施の形態と比較例との間でトランスの降圧の度合いを揃える観点から、１次側コイル１４３の巻数を、１次側コイル４３の巻数の２倍、すなわち１２巻きとしている。さらに、１次側コイル１４３は、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂにサンドイッチされており、１次側コイル１４３Ａが２次側コイル４６Ａに隣接配置されると共に１次側コイル１４３Ｂが２次側コイル４６Ｂに隣接配置されている。これより、１次側コイル１４３は、２次側コイル４５よりも２次側コイル４６により近く配置されている。
【００８９】
ここで、比較例のトランス１０４の１次側のコイル、すなわち、１次側コイル１４２及び１次側コイル１４３からなる１次側コイル１４４は、図１３に示したような等価回路で表すことができる。すなわち、この等価回路は、回路ａ１０１及び回路ａ１０２を互いに並列に接続してなる回路と、インダクタンスＬｅ１０１とを互いに直列に接続した回路である。回路ａ１０１は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１０１及び抵抗Ｒ１０１と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１０２及び抵抗Ｒ１０２と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ１０１及び抵抗Ｒ１０３とを互いに並列に接続して構成されている。回路ａ１０２は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１０３及び抵抗Ｒ１０４と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１０４及び抵抗Ｒ１０５と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ１０２及び抵抗Ｒ１０６をと互いに並列に接続して構成されている。
【００９０】
上記において、インダクタンスＬ１０１はトランス１０４を理想トランスとしたときの１次側コイル１４２のインダクタンスであり、抵抗Ｒ１０１はトランス１０４を理想トランスとしたときの１次側コイル１４２の抵抗である。インダクタンスＬ１０２は１次側コイル１４２の励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ１０２は１次側コイル１４２の交流抵抗成分である。線間容量Ｃ１０１は１次側コイル１４２内の線間容量と、１次側コイル１４２及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ１０３は１次側コイル１４２の交流抵抗成分である。インダクタンスＬ１０３はトランス１０４を理想トランスとしたときの１次側コイル１４３のインダクタンスであり、抵抗Ｒ１０４はトランス１０４を理想トランスとしたときの１次側コイル１４３の抵抗である。インダクタンスＬ１０４は１次側コイル１４３の励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ１０５は１次側コイル１４３の交流抵抗成分である。線間容量Ｃ１０２は１次側コイル１４３内の線間容量と、１次側コイル１４３及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ１０６は１次側コイル１４３の交流抵抗成分である。インダクタンスＬｅ１０１はトランス１０４の漏洩インダクタンスである。
【００９１】
比較例では、図１４に示したように、１次側コイル１４４に電圧Ｖｉｎ１が入力されると、１次側コイル１４２に電流Ｉｉｎ１１が、１次側コイル１４３に電流Ｉｉｎ１２がそれぞれ流れる。ここで、１次側コイル１４２は電流の流れている２次側コイル４５により近く配置されているので、２次側コイル４５と密に磁気結合する。このとき、１次側コイル１４２と２次側コイル４５とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル１４２では、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。これより、１次側コイル１４２には相対的に大きな電流が流れる。一方、１次側コイル１４３は電流の流れている２次側コイル４５により遠く配置されているので、２次側コイル４５と疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４６に相対的に近く配置されているので、１次側コイル１４３では、１次側コイル１４２と比べて、近接効果により交流抵抗が高くなる。これより、１次側コイル１４３には相対的に小さな電流しか流れない。
【００９２】
また、図１５に示したように、１次側コイル１４４に電圧Ｖｉｎ２が入力されると、１次側コイル１４２に電流Ｉｉｎ２２が、１次側コイル１４３に電流Ｉｉｎ２１がそれぞれ流れる。ここで、１次側コイル１４３は電流の流れている２次側コイル４６により近く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に密に磁気結合する。このとき、１次側コイル１４３と２次側コイル４６とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル１４３では、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。これより、１次側コイル１４３には相対的に大きな電流が流れる。一方、１次側コイル１４２は電流の流れている２次側コイル４６により遠く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４５に相対的に近く配置されているので、１次側コイル１４２では、１次側コイル１４３と比べて、近接効果により交流抵抗が高くなる。これより、１次側コイル１４２には相対的に小さな電流しか流れない。
【００９３】
このように、比較例では、１次側コイル１４２及び１次側コイル１４３が互いに並列に接続されているので、交流抵抗の低い側のコイルに電流のより多くが流れることとなる。そのため、トランス１０４の線間容量Ｃ１及びＣ２と、トランス１０４の励磁インダクタンスＬ２及びＬ４と、トランス１０４の漏洩インダクタンスＬｅ１とによるＬＣ共振によって生じる、トランス１０４の出力交流電圧（図１２の端部Ａ，Ｂ間の電圧）に発生するリンギングを、低い交流抵抗によって減衰させることはほとんどできない（図１６の点線で示された波形参照）。その結果、トランス１０４におけるコアロスやトランス１０４の交流抵抗による発熱量が増加し、効率が低下してしまう。
【００９４】
一方、本実施の形態では、図１７に示したように、１次側コイル４４に電圧Ｖｉｎ１が入力されると、１次側コイル４４を構成する１次側コイル４２及び１次側コイル４３に電流Ｉｉｎ１が流れる。ここで、１次側コイル４２は電流の流れている２次側コイル４５により近く配置されているので、２次側コイル４５と相対的に密に磁気結合する。このとき、１次側コイル４２と２次側コイル４５とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル４２では、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。一方、１次側コイル４３は電流の流れている２次側コイル４５により遠く配置されているので、２次側コイル４５と相対的に疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４６により近く配置されているので、１次側コイル４３では、１次側コイル４２と比べて、近接効果により交流抵抗が高くなるが、本実施の形態では、１次側コイル４２及び１次側コイル４３は互いに直列に接続されているので、１次側コイル４２及び１次側コイル４３には互いに等しい電流が流れる。
【００９５】
また、図１８に示したように、１次側コイル４４に電圧Ｖｉｎ２が入力されると、１次側コイル４４を構成する１次側コイル４２及び１次側コイル４３に電流Ｉｉｎ２が流れる。ここで、１次側コイル４３は電流の流れている２次側コイル４６により近く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に密に磁気結合する。このとき、１次側コイル４３と２次側コイル４６とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル４３では、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。一方、１次側コイル４２は電流の流れている２次側コイル４６により遠く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４５により近く配置されているので、１次側コイル４２では、１次側コイル４３と比べて、近接効果により交流抵抗が高くなるが、本実施の形態では、１次側コイル４２及び１次側コイル４３は互いに直列に接続されているので、１次側コイル４２及び１次側コイル４３には互いに等しい電流が流れる。
【００９６】
このように、本実施の形態では、１次側コイル４２及び１次側コイル４３が互いに直列に接続されているので、交流抵抗の大きなコイルにも大きな電流が流れることとなる。そのため、トランス４の線間容量Ｃ１及びＣ２と、トランス４の励磁インダクタンスＬ２及びＬ４と、トランス４の漏洩インダクタンスＬｅ１とによるＬＣ共振によって生じる、トランス４の出力交流電圧（図９の端部Ａ，Ｂ間の電圧）に発生するリンギングを、高い交流抵抗によって減衰させることができる（図１６の実線で示された波形参照）。その結果、トランス４におけるコアロスやトランス４の交流抵抗による発熱量が低下し、効率が向上する。
【００９７】
また、本実施の形態では、トランス４の各コイル（１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ、２次側コイル４５Ａ、２次側コイル４５Ｂ、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂ）の積層構造が上下対称となっているので、２次側コイル４５が駆動されているときと、２次側コイル４６が駆動されているときとで、トランス４の交流抵抗の大きさに実質的な差異はない。これより、２次側コイル４５が駆動されているときの出力交流電圧と、２次側コイル４６が駆動されているときの出力交流電圧とで、リンギングの減衰量に実質的な差異はないので、発熱量が周期的に増大することもなく、高効率を維持することができる。
【００９８】
上記実施の形態では、トランス４の各コイルは、２次側コイル４５Ａ、１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、２次側コイル４５Ｂ、２次側コイル４６Ａ、１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ及び２次側コイル４６Ｂを上からこの順に積層して配置されていたが、図１９に示したように、上下対称を維持した状態で、２次側コイル４５Ｂ及び２次側コイル４６Ａの間に、１次側第３コイル４７Ａ及び１次側第３コイル４７Ｂを上からこの順に積層してなる１次側第３コイル４７を挿入配置してもよい。また、上下対称を維持した状態で、図２０に示したように、２次側コイル４５Ｂ及び２次側コイル４６Ａを削除したり、図２１に示したように、２次側コイル４５Ａ及び２次側コイル４６Ｂを削除してもよい。なお、上下対称ではないが、図２２に示したように、２次側コイル４５Ｂ及び２次側コイル４６Ｂを削除してもよい。いずれにおいても、大きな交流抵抗が１次側コイル４４中に直列に配置されるようになっていればよい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、トランス４の各コイルは、磁芯の脚部に沿って配列したが、これは、磁芯の脚部に垂直な方向に同心円状に配置することもできる。
【０１００】
図２３は別の実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成を表すものである。図２４は図２３のＤＣ／ＤＣコンバータのうちトランスの構造を展開して表すものである。このＤＣ／ＤＣコンバータは、上記実施の形態と比較して、インバータ回路１０の構成と、インバータ回路１０及びトランス４０の接続関係と、トランス４０の構成とにおいて相違する。そこで、以下、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態と共通する構成、作用、効果についての記載を適宜省略する。
【０１０１】
インバータ回路１０は、制御回路（図示せず）から供給されるスイッチング信号によってそれぞれ駆動される２つのスイッチング素子１５，１６を並列接続してなるプッシュプル型のスイッチング回路である。
【０１０２】
トランス４０は、上記実施の形態のトランス４と異なる順番で各コイルを積層して構成したものである。具体的には、上記実施の形態のトランス４の積層構造において、２次側コイル４５Ｂと２次側コイル４６Ａとが入れ換えられたものであり、２次側コイル４５Ａ（２次側第１１コイル群）、１次側コイル４２Ａ（１次側第１１コイル群）、１次側コイル４２Ｂ（１次側第１２コイル群）、２次側コイル４６Ａ（２次側第２１コイル群）、２次側コイル４５Ｂ（２次側第１２コイル群）、１次側コイル４３Ａ（１次側第２２コイル群）、１次側コイル４３Ｂ（１次側第２１コイル群）及び２次側コイル４６Ｂ（２次側第２２コイル群）を、磁気回路のループに沿って、この順に配置している。すなわち、トランス４０の積層構造はループに沿って対称となっている。
【０１０３】
スイッチング素子１５はトランス４０の１次側コイル４２Ａの一端と１次側低圧電源ラインＬ１Ｌとの間に設けられている。スイッチング素子１６は１次側コイル４３の一端と１次側高圧電源ラインＬ１Ｈとの間に設けられ、共振用インダクタ３は１次側コイル４２Ｂ及び１次側コイル４３Ａの接続点と１次側高圧電源ラインＬ１Ｈとの間に設けられている。
【０１０４】
ここで、トランス４０の１次側のコイル、すなわち、１次側コイル４２及び１次側コイル４３からなる１次側コイル４４は、図２５に示したような等価回路で表すことができる。
【０１０５】
１次側コイル４２の等価回路は、回路ａ１１と、回路ａ１２と、インダクタンスＬｅ１１とを互いに直列に接続した回路である。回路ａ１１は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１１及び抵抗Ｒ１１と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１２及び抵抗Ｒ１２と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ１１及び抵抗Ｒ１３とを互いに並列に接続して構成されている。回路ａ１２は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１３及び抵抗Ｒ１４と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ１４及び抵抗Ｒ１５と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ１２及び抵抗Ｒ１６をと互いに並列に接続して構成されている。
【０１０６】
１次側コイル４３の等価回路は、回路ａ１３と、回路ａ１４と、インダクタンスＬｅ２１とを互いに直列に接続した回路である。回路ａ１３は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ２１及び抵抗Ｒ２１と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ２２及び抵抗Ｒ２２と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ２１及び抵抗Ｒ２３とを互いに並列に接続して構成されている。回路ａ１４は、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ２３及び抵抗Ｒ２４と、互いに直列に接続されたインダクタンスＬ２４及び抵抗Ｒ２５と、互いに直列に接続された線間容量Ｃ２２及び抵抗Ｒ２６をと互いに並列に接続して構成されている。
【０１０７】
１次側コイル４２の等価回路において、インダクタンスＬ１１はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４２Ａのインダクタンスであり、抵抗Ｒ１１はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４２Ａの抵抗である。インダクタンスＬ１２は１次側コイル４２Ａの励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ１２は１次側コイル４２Ａの交流抵抗成分である。線間容量Ｃ１１は１次側コイル４２Ａ内の線間容量と、１次側コイル４２Ａ及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ１３は１次側コイル４２Ａの交流抵抗成分である。
【０１０８】
インダクタンスＬ１３はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４２Ｂのインダクタンスであり、抵抗Ｒ１４はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４２Ｂの抵抗である。インダクタンスＬ１４は１次側コイル４２Ｂの励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ１５は１次側コイル４２Ｂの交流抵抗成分である。線間容量Ｃ１２は１次側コイル４２Ｂ内の線間容量と、１次側コイル４２Ｂ及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ１６は１次側コイル４２Ｂの交流抵抗成分である。インダクタンスＬｅ１１は１次側コイル４２と２次側コイル４５，４６とで構成されるトランスの漏洩インダクタンスである。
【０１０９】
１次側コイル４３の等価回路において、インダクタンスＬ２１はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４３Ａのインダクタンスであり、抵抗Ｒ２１はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４３Ａの抵抗である。インダクタンスＬ２２は１次側コイル４３Ａの励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ２２は１次側コイル４３Ａの交流抵抗成分である。線間容量Ｃ２１は１次側コイル４３Ａ内の線間容量と、１次側コイル４３Ａ及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ２３は１次側コイル４３Ａの交流抵抗成分である。
【０１１０】
インダクタンスＬ２３はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４３Ｂのインダクタンスであり、抵抗Ｒ２４はトランス４０を理想トランスとしたときの１次側コイル４３Ｂの抵抗である。インダクタンスＬ２４は１次側コイル４３Ｂの励磁インダクタンスであり、抵抗Ｒ２５は１次側コイル４３Ｂの交流抵抗成分である。線間容量Ｃ２２は１次側コイル４３Ｂ内の線間容量と、１次側コイル４３Ｂ及び２次側コイル４５，４６の線間容量との合計容量であり、抵抗Ｒ２６は１次側コイル４３Ｂの交流抵抗成分である。インダクタンスＬｅ２１は１次側コイル４３と２次側コイル４５，４６とで構成されるトランスの漏洩インダクタンスである。
【０１１１】
次に、以上のような構成のＤＣ／ＤＣコンバータの作用を説明する。
【０１１２】
インバータ回路１０のスイッチング素子１５がオンすると、共振用インダクタ３から１次側コイル４２Ｂ、１次側コイル４２Ａ、スイッチング素子１５の方向に電流Ｉｉｎ１が流れ、１次側コイル４２に電圧Ｖｉｎ１が現れると共に、１次側コイル４２を構成する１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂに電流Ｉｉｎ１が流れる。一方、トランス４０の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して逆方向となり、ダイオード５１に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４５、ダイオード５１、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流Ｉｏｕｔ１が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【０１１３】
次に、スイッチング素子１５がオンからオフになると、トランス４０の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４６、ダイオード５２、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【０１１４】
次に、スイッチング素子１６がオンすると、共振用インダクタ３から１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ、スイッチング素子１６の方向に電流が流れ、１次側コイル４３に電圧Ｖｉｎ２が現れると共に、１次側コイル４３を構成する１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂに電流Ｉｉｎ２が流れる。一方、トランス４０の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５２に対して順方向となり、ダイオード５１に対して逆方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４６、ダイオード５２、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流Ｉｏｕｔ２が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【０１１５】
最後に、スイッチング素子１６がオンからオフになると、トランス４０の２次側コイル４５，４６に、ダイオード５１に対して順方向となる電圧が現れる。このため、２次側コイル４５、ダイオード５１、チョークコイル６１及び平滑コンデンサ６２を通って出力ラインＬＯ及び接地ラインＬＧに電流が流れる。このとき、平滑コンデンサ６２に並列に接続された出力端子Ｔ３０及びＴ４０には平滑回路６によって平滑化された電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【０１１６】
このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータは、電源から供給された直流入力電圧Ｖｉｎを直流出力電圧Ｖｏｕｔに変圧（降圧）し、その変圧した直流出力電圧Ｖｏｕｔを負荷に給電する。
【０１１７】
次に、本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータの効果を説明する。
【０１１８】
本実施の形態では、図２６に示したように、１次側コイル４２に電圧Ｖｉｎ１が入力されると、１次側コイル４２を構成する１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂに電流Ｉｉｎ１が流れる。ここで、１次側コイル４２Ａは電流の流れている２次側コイル４５により近く配置されているので、２次側コイル４５と相対的に密に磁気結合する。このとき、１次側コイル４２Ａと２次側コイル４５とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル４２Ａでは、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。
【０１１９】
一方、１次側コイル４２Ｂは電流の流れている２次側コイル４５により遠く配置されているので、２次側コイル４５と相対的に疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４６により近く配置されているので、１次側コイル４２Ｂでは、１次側コイル４２Ａと比べて、近接効果により交流抵抗が高くなるが、本実施の形態では、１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂは互いに直列に接続されているので、１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂには互いに等しい電流が流れる。
【０１２０】
また、図２７に示したように、１次側コイル４３に電圧Ｖｉｎ２が入力されると、１次側コイル４３を構成する１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂに電流Ｉｉｎ２が流れる。ここで、１次側コイル４３Ｂは電流の流れている２次側コイル４６により近く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に密に磁気結合する。このとき、１次側コイル４３Ｂと２次側コイル４６とはトランスの原理上、電流の流れる向きが互いに逆向きになるので、１次側コイル４３Ｂでは、電流の流れる向きが同一であるコイル群同士を近接させた場合と比べて、近接効果による影響が低下するので交流抵抗が低くなる。
【０１２１】
一方、１次側コイル４３Ａは電流の流れている２次側コイル４６により遠く配置されているので、２次側コイル４６と相対的に疎に磁気結合する。このとき、電流が流れていない２次側コイル４５により近く配置されているので、１次側コイル４３Ａでは、１次側コイル４３Ｂと比べて、近接効果により交流抵抗が高くなるが、本実施の形態では、１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂは互いに直列に接続されているので、１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂには互いに等しい電流が流れる。
【０１２２】
このように、本実施の形態では、１次側コイル４２Ａ及び１次側コイル４２Ｂ、ならびに１次側コイル４３Ａ及び１次側コイル４３Ｂがそれぞれ、互いに直列に接続されているので、交流抵抗の大きなコイルにも大きな電流が流れることとなる。そのため、線間容量Ｃ２１と、励磁インダクタンスＬ２２と、漏洩インダクタンスＬｅ１１とによるＬＣ共振や、線間容量Ｃ２２と、励磁インダクタンスＬ２４と、漏洩インダクタンスＬｅ２１とによるＬＣ共振によって生じる、トランス４０の出力交流電圧（図２３及び図２４中の端部Ａ，Ｂ間の電圧）に発生するリンギングを、上記実施の形態と同様に、高い交流抵抗によって減衰させることができる。その結果、トランス４０におけるコアロスやトランス４０の交流抵抗による発熱量が低下し、効率が向上する。
【０１２３】
また、本実施の形態では、トランス４０の各コイル（１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ、２次側コイル４５Ａ、２次側コイル４５Ｂ、２次側コイル４６Ａ及び２次側コイル４６Ｂ）の積層構造が上下対称となっているので、２次側コイル４５が駆動されているときと、２次側コイル４６が駆動されているときとで、トランス４の交流抵抗の大きさに実質的な差異はない。これより、２次側コイル４５が駆動されているときの出力交流電圧と、２次側コイル４６が駆動されているときの出力交流電圧とで、リンギングの減衰量に実質的な差異はないので、発熱量が周期的に増大することもなく、高効率を維持することができる。
【０１２４】
上記実施の形態では、トランス４０の各コイルは、２次側コイル４５Ａ、１次側コイル４２Ａ、１次側コイル４２Ｂ、２次側コイル４６Ａ、２次側コイル４５Ｂ、１次側コイル４３Ａ、１次側コイル４３Ｂ及び２次側コイル４６Ｂをこの順に積層して配列していたが、図２８に示したように、上下対称を維持した状態で、２次側コイル４５Ｂ及び２次側コイル４６Ａを削除してもよい。なお、図２９に示したように、上下対称ではないが、２次側コイル４５Ｂ及び２次側コイル４６Ｂを削除してもよい。いずれにおいても、大きな交流抵抗が１次側コイル４４中に直列に配置されるようになっていればよい。
【０１２５】
また、上記実施の形態では、トランス４の各コイルは、磁芯の脚部に沿って配列したが、これは、磁芯の脚部に垂直な方向に同心円状に配置することもできる。
【０１２６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これらに限定されず、種々の変形が可能である。
【０１２７】
例えば、上記実施の形態では、トランス４，４０の２次側の等価回路がカソードコモン接続となるように構成していたが、アノードコモン接続となるように構成してもよい。
【０１２８】
また、上記実施の形態では、インバータ回路１，１０はフルブリッジ型またはプッシュプル型であったが、図３０に例示したようなフォーワード型や、図３１に例示したようなハーフブリッジ型などであってもよい。
【０１２９】
なお、上述の実施形態においては、磁気経路のループに沿って、配列される２次側コイルと１次側コイルの位置は隣接するもの同士で入れ替えてもよい。かかる入れ替えは、いずれの実施形態においても適用できるが、最適形態の入れ替え接続について、説明しておく。
【０１３０】
図３２は、図１０に示したＤＣ／ＤＣコンバータのトランス４の配列を示す図である。同図のブロック内では、１次側コイルをＰ、２次側のコイルをＳとし、右巻きをＲ、左巻きをＬとする添え字で表すこととする。２次側コイルは単一巻きであるが、便宜上左巻きとして取り扱う。図１０の上から見てコイルの外側から内側に巻いていく方向を巻き方向とする。２次側コイルの２つの端子のうちダイオード５１，５２のアノードに直接接続される方の端子をＤとする。また、図１０においてコイルに電流が流れる場合に、図１０の手前側から見てコイルに電流の流れる方向を点線矢印で示すこととする。コイルの最も内側の端子に接続される配線は、各ブロックの中央から上下に延びる線分で示され、外側の端子に接続された配線は、ブロックの横から延びる線分で示すこととする。
【０１３１】
図１０のトランス４においては、磁束の経路に沿って、上から順に、２次側コイルＳＬ、１次側コイルＰＬ、１次側コイルＰＲ、２次側コイルＳＬ、２次側コイルＳＬ、１次側コイルＰＬ、１次側コイルＰＲ、２次側コイルＳＬが配置されている。なお、２番目と３番目の１次側コイルＰＬ、１次側コイルＰＲは単一のコイルとみなすこともできる。また、６番目と７番目の１次側コイルＰＬ、１次側コイルＰＲも単一のコイルとみなすこともできる。動作は上述の通りであるが、簡単に説明しておく。
【０１３２】
１次側コイルに流れる電流とは逆方向の電流が、２次側のコイルに流れ込もうとするが、この流れ込もうとする電流が、ダイオード５１，５２のアノードから供給されようとする場合には、ダイオードが電流の供給を阻止するので、電流は供給されない。逆に、２次側のコイルに流れ込もうとする電流が、ダイオード５１，５２のカソードから供給されようとする場合には、２次側コイルに電流が流れる。同図では、電流経路Ｐ１の場合に流れる電流を矢印で示し、電流が流れない場合を×印で示している。電流経路Ｐ２の場合には、その動作は電流経路Ｐ１の場合の逆になる。
【０１３３】
図３３は、隣接する１次側コイルと２次側コイルの配置を入れ替えた場合のトランスの配列を示す図である。
【０１３４】
図３３のトランス４においては、磁束の経路に沿って、上から順に、１次側コイルＰＬ、２次側コイルＳＬ、２次側コイルＳＬ、１次側コイルＰＲ、１次側コイルＰＬ、２次側コイルＳＬ、２次側コイルＳＬ、１次側コイルＰＲが配置されている。結線は上記と同一である。この入れ替えによって隣接するコイル間の磁気結合の状態が変化わけではないため、動作は上記と同一である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】ＤＣ／ＤＣコンバータの斜視図である。
【図２】板状部材の斜視図である。
【図３】配線基板に設けられた１次側コイル４２，４３と２次側コイル４５，４６の結線関係を斜視構成で示す結線図である。
【図４】トランス４の斜視図である。
【図５】配線基板ＰＢの斜視図である。
【図６】ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図７】ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図８】ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図９】実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図１０】ＤＣ／ＤＣコンバータの構造図である。
【図１１】トランスの１次側コイルの等価回路図である。
【図１２】比較例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図１３】トランスの１次側コイルの等価回路図である。
【図１４】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための回路図である。
【図１５】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための他の回路図である。
【図１６】トランスの出力交流電圧の波形図の回路図である。
【図１７】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための回路図である。
【図１８】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための他の回路図である。
【図１９】一変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２０】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２１】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２２】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２３】実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２４】ＤＣ／ＤＣコンバータの構造図である。
【図２５】トランスの１次側コイルの等価回路図である。
【図２６】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための回路図である。
【図２７】ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を説明するための他の回路図である。
【図２８】一変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図２９】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図３０】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図３１】他の変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図３２】ＤＣ／ＤＣコンバータのトランス４の配列を示す図である。
【図３３】ＤＣ／ＤＣコンバータのトランス４の配列を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
４１Ｘ・・・第１貫通部、４１Ｙ・・・第２貫通部、ＳＰ１，ＳＰ２・・・板状部材、４１・・磁芯。
【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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