(57)【要約】【課題】リーケージインダクタンスが小さく、低損失のものとする。【解決手段】軸方向において３箇所に分離された巻線部を備えるトランスボビンＢの中央巻線部に入力側１次巻線Ｐ１を巻回し、上記ボビンＢの両端の巻線部に２次巻線Ｓ１，Ｓ２を分割して巻回する。２次巻線の幅（１次巻線から２次巻線の軸方向端部までの距離）を実質上、約２分の１にすることができ、リーケージインダクタンスを大きく低減することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向において３箇所に分離された巻線部を備えるトランスボビンを備えて、このトランスボビンの中央巻線部に入力側１次巻線が巻回され、上記ボビンの両端の巻線部に２次巻線が分割されて巻回されていることを特徴とするトランス。
【請求項２】
２次巻線はセンタータップを有するものであって、該２次巻線の片側が一端側の巻線部に、上記２次巻線の他側が他端側の巻線部に巻回されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
【請求項３】
トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有するとともに、その片側と他側とが径方向において異なる層で巻回されていることを特徴とする請求項１または２記載のトランス。
【請求項４】
１次巻線または及び２次巻線は巻線部に径方向において複数層に分けて巻回されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のトランス。
【請求項５】
トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回されていることを特徴とする請求項４記載のトランス。
【請求項６】
トランスボビンの両端部に夫々巻回された２次巻線のうちの一方は、センタータップを有する１次巻線の片側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されており、上記２次巻線の他方はセンタータップを有する１次巻線の他側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されていることを特徴とする請求項５記載のトランス。
【請求項７】
トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回されており、トランスボビンの両端部に巻回された２次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とがトランスボビンの両端部に夫々径方向において交互に巻回されているとともにトランスボビン一端側の最内周の層は上記片側で、トランスボビン他端側の最内周の層は上記他側で形成されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
【請求項８】
巻線が撚り線で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載のトランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリーケージインダクタンスの値が重要となっているトランス、殊にプッシュプル部分共振回路用あるいはハーフブリッジ部分共振回路用として好適に用いることができるトランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング損失の低減やノイズの低減のために共振型電源が最近増えてきているが、共振型電源においては、共振させるためのインダクタとコンデンサが電源回路に必要となり、この時、コストの低減を目的として、共振させるためのインダクタにトランスのリーケージインダクタンスを利用することがなされている。
【０００３】
この場合、図９に示すように、トランスボビンＢとして軸方向において２つに分離された巻線部を有するものを用いて、一端側の巻線部に１次巻線Ｐを、他端側の巻線部に２次巻線Ｓを巻回したトランスが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにトランスの巻線を２分割巻きにすると、リーケージインダクタンスを作ることができるが、リーケージインダクタンスの値は１次巻線のインダクタンス値と巻線構造、つまり図９（ｂ）に示す１次巻線Ｐの幅Ｌｐと２次巻線Ｓの幅Ｌｓ、１次巻線Ｐと２次巻線Ｓとの間の距離ｄ、断面積で決まる。そして１次巻線ＰはトランスのコアＣが飽和しないように決めるため、実際には巻線構造で決まってしまう。
【０００５】
ここにおいて、リーケージインダクタンスを大きくすることについては、１次巻線Ｐと２次巻線Ｓの対向面積を小さくしたり、１次巻線Ｐと２次巻線Ｓの距離ｄを広げたりすることで可能であり、リーケージインダクタンスを小さくするには、１次巻線と２次巻線の距離ｄを近くしたり、対向面積を大きくしたりすることで可能であるが、リーケージインダクタンスを小さくするための上記構造は、１次巻線Ｐと２次巻線Ｓの絶縁の点や、コスト及び大きさの点で問題があり、リーケージインダクタンスを小さくするのに限界がある。
【０００６】
一方で、トランスやスイッチング素子に流れる無効電流を下げることになるリーケージインダクタンスの低減は、回路の高効率化の点で強く求められている。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところはリーケージインダクタンスが小さい低損失のトランスを提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、軸方向において３箇所に分離された巻線部を備えるトランスボビンを備えて、このトランスボビンの中央巻線部に入力側１次巻線が巻回され、上記ボビンの両端の巻線部に２次巻線が分割されて巻回されていることに特徴を有している。２次巻線の幅（１次巻線から２次巻線の軸方向端部までの距離）を実質上、約２分の１にすることができるために、リーケージインダクタンスも半減させることができる。
【０００９】
この時、２次巻線はセンタータップを有するものであって、該２次巻線の片側が一端側の巻線部に、上記２次巻線の他側が他端側の巻線部に巻回されていることが望ましい。
【００１０】
また、１次巻線がセンタータップを有するとともに、その片側と他側とが径方向において異なる層で巻回されていることも好ましい。
【００１１】
さらには１次巻線または及び２次巻線は巻線部に径方向において複数層に分けて巻回されていてもよく、この場合、トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回されているものとしてもよい。
【００１２】
また、トランスボビンの両端部に夫々巻回された２次巻線のうちの一方は、センタータップを有する１次巻線の片側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されており、上記２次巻線の他方はセンタータップを有する１次巻線の他側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されているようにしてもよい。
【００１３】
更には、トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回され、トランスボビンの両端部に巻回された２次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とがトランスボビンの両端部に夫々径方向において交互に巻回されているとともにトランスボビン一端側の最内周の層は上記片側で、トランスボビン他端側の最内周の層は上記他側で形成されているものであってもよい。
【００１４】
そして巻線には撚り線を好適に用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１に示すように、トランスボビンＢとして軸方向において３つに分割した巻線部を有するものを用いるとともに、その中央の巻線部に１次巻線Ｐ１を巻き、両端の巻線部に２次巻線Ｓ１，Ｓ２を巻いている。ここにおける２次巻線Ｓ１，Ｓ２は、図２に示すハーフブリッジ部分共振回路におけるセンタータップを有している２次巻線の片側と他側に対応させるとよい。
【００１６】
前述のように、リーケージインダクタンスの値は前述のように２次巻線の幅の値Ｌｓによって変化するが、ここで言う幅Ｌｓは、実際には１次巻線Ｐ１から２次巻線Ｓ１，Ｓ２の軸方向端部までの距離であり、２つに分けた２次巻線Ｓ１，Ｓ２を１次巻線Ｐ１の軸方向両側に分けて配置した場合、図９に示す従来例に比して、２次巻線Ｓ１，Ｓ２の幅Ｌｓの値をほぼ半分の値にすることができるものであり、このためにリーケージインダクタンスの値も大きく低減することができるものである。
【００１７】
図４に示すプッシュプル部分共振回路に用いることができるトランス、つまり１次巻線もセンタータップを有しているものにおいては、図３に示すように、センタータップの片側の１次巻線Ｐ１と他側の１次巻線Ｐ２とを中央巻線部に対して径方向に層をなすように巻いたものとするとよく、殊に図５に示すように、１次巻線Ｐ１，Ｐ２を夫々複数層で形成するとともに、１次巻線Ｐ１の層と１次巻線Ｐ２の層とを径方向において交互に配置すると、上記プッシュプル部分共振回路におけるスイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２がオフになったときのドレイン・ソース間電圧のリンギングを抑えることができるために、高周波損失を低減させることができる上に、１次巻線Ｐ１，Ｐ２の片側に電流が流れている時、他側には逆方向に電流が流れることから、近接効果や表皮効果等の影響を抑えることができて、低ノイズ・高効率の安定した電源を得ることができる。
【００１８】
さらに、図６に示すように、両端の巻線部に巻回された２次巻線Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ２回に分けて巻くようにしてもよい。具体的には巻数が１０ターンとすると、１層目に１０ターン巻いてしまう。そして、その上に新たに１０ターン最初から巻いて、先に巻いた１０ターンと並列に接続してしまうのである。このような巻き方をするとリーケージインダクタンスのばらつきを抑えることができて、回路損失を低減することができる。特に、図に示すように、２次巻線Ｓ１の層と２次巻線Ｓ２の層が、１次巻線Ｐ１の層と１次巻線Ｐ２層とに対して対称となるように配置することで、リーケージインダクタンスのばらつきを抑えることがより確実にできるものとなる。また、ここでは２層にしたものを示したが、何層にも増やすと、リーケージインダクタンスの調整も行うことができる。
【００１９】
１次巻線Ｐ１，Ｐ２を夫々複数層で形成するとともに、１次巻線Ｐ１の層と１次巻線Ｐ２の層とを径方向において交互に配置している場合、図７に示すように、一方の巻線部の２次巻線Ｓ１は１次巻線Ｐ１と同じ層に、他方の２次巻線Ｓ２は１次巻線Ｐ２と同じ層になるように、絶縁物層Ｉを介在させた状態で巻回してもよい。絶縁物層Ｉによってリーケージインダクタンスを調整することができる。特に、リーケージインダクタンスを小さくしたいときは、１次巻線Ｐ１の層と２次巻線Ｓ１の層の対向距離を短くするとよい。
【００２０】
また、図８に示すように、片側の二次巻線Ｓ１の半分をトランスボビンＢの一端側の内周に、他側の二次巻線Ｓ２の半分をトランスボビンＢの他端側の内周に巻回し、その後、片側の二次巻線Ｓ１の残る半分をトランスボビンＢの他端側の外周に、他側の二次巻線Ｓ２の残る半分をトランスボビンＢの一端側外周に巻回してもよい。この場合、リーケージインダクタンスの安定化を得ることができる。
【００２１】
なお、共振型電源回路のトランスには撚り線（リッツ線）が多用されているが、本発明に係るトランスにおいても撚り線を用いることは有効である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、軸方向において３箇所に分離された巻線部を備えるトランスボビンを備えて、このトランスボビンの中央巻線部に入力側１次巻線が巻回され、上記ボビンの両端の巻線部に２次巻線が分割されて巻回されているために、２次巻線の幅を実質上、約２分の１にすることができて、リーケージインダクタンスを大きく低減することができるものであり、このために従来の共振用トランスより出力を大きくとることができるとともに、スイッチング素子やトランスに流れる無効電流を小さくできて、スイッチング素子やトランスを小型化できるものとなる。また、共振型においてはリーケージインダクタンスと制御回路とのバランス設計が求められるが、リーケージインダクタンスを小さくできるために設計の自由度を大きくすることができる。
【００２３】
この時、２次巻線はセンタータップを有するものであって、該２次巻線の片側が一端側の巻線部に、上記２次巻線の他側が他端側の巻線部に巻回されていることが望ましい。ハーフブリッジ部分共振回路方式等のトランスとして好適に用いることができる。
【００２４】
また、１次巻線がセンタータップを有するとともに、その片側と他側とが径方向において異なる層で巻回されていると、プッシュプル部分共振回路方式等のトランスとして好適に用いることができる上に、さらに低ノイズ・低損失のものを得ることができ、加えるにプッシュプル回路の欠点である偏磁を起こりにくくすることができて、回路安定化に有効である。
【００２５】
さらには１次巻線または及び２次巻線は巻線部に径方向において複数層に分けて巻回されていてもよく、この場合、トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回されているものとしてもよい。リーケージインダクタンスの微調整ができることになり、ばらつき設計がしやすくなる。
【００２６】
また、トランスボビンの両端部に夫々巻回された２次巻線のうちの一方は、センタータップを有する１次巻線の片側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されており、上記２次巻線の他方はセンタータップを有する１次巻線の他側と対応する位置に巻回されて間に絶縁物が配設されているようにしてもよい。この場合、絶縁物によってリーケージインダクタンスの調整を行うことができる。
【００２７】
更に、トランスボビンの中央巻線部に巻回された入力側１次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とが夫々径方向において複数層に分割されて巻回されているとともに片側の層と他側の層とが交互に巻回され、トランスボビンの両端部に巻回された２次巻線はセンタータップを有してその片側と他側とがトランスボビンの両端部に夫々径方向において交互に巻回されているとともにトランスボビン一端側の最内周の層は上記片側で、トランスボビン他端側の最内周の層は上記他側で形成されている場合は、リーケージインダクタンスの安定化を得ることができる。
【００２８】
そして巻線には共振型電源回路に好適とされている撚り線を用いることでさらに好ましい結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は片側半分の概略断面図である。
【図２】同上のトランスを用いた共振回路の一例を示す回路図である。
【図３】他例の概略断面図である。
【図４】同上のトランスを用いた共振回路の一例を示す回路図である。
【図５】更に他例の概略断面図である。
【図６】別の例の概略断面図である。
【図７】更に別の例の概略断面図である。
【図８】他の例の概略断面図である。
【図９】従来例を示しており、（ａ），（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
Ｂ　トランスボビン
Ｐ１　１次巻線
Ｓ１　２次巻線
Ｓ２　２次巻線
【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】
2004031611.tif 000008
【図７】
2004031611.tif 000009
【図８】
2004031611.tif 000010
【図９】
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