(57)【要約】【課題】一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してあり、配線インダクタンスが小さく、放熱設計の為の部品配置の自由度が大きい変圧器の提供。【解決手段】一次巻線３又は二次巻線４が導電板で形成され、一次巻線３に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してある変圧器。導電板で形成された一次巻線３又は二次巻線４の２つの引出し部５，６を、絶縁体（図示せず）を挟んで重ねてある構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してある変圧器において、
前記導電板で形成された一次巻線又は二次巻線の２つの引出し部を、絶縁体を挟んで重ねてあることを特徴とする変圧器。
【請求項２】
二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングし、前記二次巻線に整流素子が直列に接続するように構成してある変圧器において、
前記二次巻線の２つの引出し部を、第１絶縁体を挟んで重ねてあり、前記整流素子が接続された側の前記引出し部に第２絶縁体を挟んで近接するヒートシンクを備えることを特徴とする変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してある変圧器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変圧比が大きく、大電流を扱う変圧器では、巻数の少ない側の巻線を、銅板で構成し、流せる電流量を増大させる構造が取られることがある。
図４は、直流電圧をスイッチングすることにより変圧する変圧器の回路例を示すブロック図である。この変圧器１８では、一次巻線３の巻始め側端子が電源１１のプラス端子に接続され、一次巻線３の他側端子及び電源１１のマイナス端子間に、スイッチング素子１２が接続されている。
【０００３】
二次巻線４の巻始め側端子が、平滑コイル１６の一方の端子、及びダイオード１７のカソードに接続されている。平滑コイル１６の他方の端子は、平滑コンデンサ１４及び負荷１５の各プラス端子に接続されている。
二次巻線４の他側端子がダイオード１３のカソードに接続され、ダイオード１３のアノードは、ダイオード１７のアノードと、平滑コンデンサ１４及び負荷１５の各マイナス端子とに接続されている。
【０００４】
このような構成の変圧器１８では、スイッチング素子１２がオン／オフを繰り返すことにより、図７Ａの波形図に示すように、スイッチング素子１２の両端電圧Ｖ１が、０／Ｖ０（電源１１の出力電圧）を繰り返し、両端電圧Ｖ１が０のときに、図７Ｂに示すように、一次巻線３に一次電流Ｉ１が流れる。一次巻線３の電流Ｉ１が通流／停止を繰り返すことにより、図７Ｄに示すように、ダイオード１３の両端電圧Ｖ２が発生する。両端電圧Ｖ２の変化に応じて、二次巻線４の二次電流Ｉ２（図７Ｃ）、及びダイオード１７の通流電流Ｉ３（図７Ｅ）が交互に流れる。
【０００５】
特許文献１には、平板状をなす環状体の一部に開口部を形成して端部を設けると共に、これら端部側に接続部を設けた一次側と二次側の導電板を形成したインダクタンス素子が開示されている。これら一次側と二次側の導電板の少なくとも一方を複数用いると共に、それら一次側と二次側の導電板を絶縁状態で重ね合わせ、複数用いた側の導電板は、上の導電板の一方の接続部を下の導電板の他方の接続部に接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８４１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された、一次側及び二次側の巻線を導電板で形成したインダクタンス素子では、巻線の取出し位置が互いに離れ、配線部分が長くなる為、配線インダクタンスを低減し難いという問題がある。また、巻線を導電板で形成し、図４に示すように、一次巻線に印加する直流電圧をスイッチングする変圧器では、前述したような配線インダクタンスが存在する為、スイッチング素子１２がオフになったとき（図７Ａ）、図７Ｄに示すように、二次電圧Ｖ２に有害なサージが発生するという問題がある。
【０００８】
このような有害なサージの発生を防止するには、配線インダクタンスを小さくする為に、変圧器と整流素子（ダイオード１３）とを接近させて配置し、配線部分を短くする必要がある。しかし、それぞれの耐熱温度が異なる為、接近させて配置すると、耐熱温度が低い側（変圧器である場合が多い）に合わせて放熱設計しなければならず、部品配置の自由度が制限されるという問題もある。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してあり、配線インダクタンスが小さく、放熱設計の為の部品配置の自由度が大きい変圧器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】
【００１０】
第１発明に係る変圧器は、一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してある変圧器において、前記導電板で形成された一次巻線又は二次巻線の２つの引出し部を、絶縁体を挟んで重ねてあることを特徴とする。
【００１１】
この変圧器では、一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングする。導電板で形成された一次巻線又は二次巻線の２つの引出し部を、絶縁体を挟んで重ねてある。
【００１２】
第２発明に係る変圧器は、二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングし、前記二次巻線に整流素子が直列に接続するように構成してある変圧器において、前記二次巻線の２つの引出し部を、第１絶縁体を挟んで重ねてあり、前記整流素子が接続された側の前記引出し部に第２絶縁体を挟んで近接するヒートシンクを備えることを特徴とする。
【００１３】
この変圧器では、二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングし、二次巻線に整流素子が直列に接続する。二次巻線の２つの引出し部を、第１絶縁体を挟んで重ねてあり、ヒートシンクが、整流素子が接続された側の引出し部に第２絶縁体を挟んで近接する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る変圧器によれば、一次巻線又は二次巻線が導電板で形成され、一次巻線に印加される直流電圧をスイッチングするように構成してあり、配線インダクタンスが小さく、放熱設計の為の部品配置の自由度が大きい変圧器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る変圧器の実施の形態の要部外観を分解して示す分解斜視図である。
【図２】二次巻線の作成方法を説明する為の説明図である。
【図３】第２コアの円柱部を二次巻線が巻装し、ボビンがその二次巻線を嵌入した状態を示す部分断面図である。
【図４】変圧器を使用して、直流電圧をスイッチングすることにより変圧するように構成した回路例を示すブロック図である。
【図５】二次巻線の２つの端部に通流する入力電流及び出力電流それぞれによる磁束を説明する為の説明図である。
【図６】本発明に係る変圧器の実施の形態の、第２コアの円柱部を二次巻線が巻装し、ボビンがその二次巻線を嵌入した状態を示す部分断面図である。
【図７】直流電圧をスイッチングすることにより変圧する変圧器の動作例を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る変圧器の実施の形態１の要部外観を分解して示す分解斜視図である。
この変圧器１８は、長方形の底板と、底板の２つの短辺から対向するように立設された２つの側板と、底板の中央部から突設され、底板の短辺の長さを直径とする円柱部とからなり、側板及び円柱部が同じ高さに揃えられた第２コア７、及び第２コア７の底板と略同じ大きさの天板からなる第１コア１を備えている。
【００１７】
変圧器１８は、また、第２コア７の円柱部を巻装するように導電板（例えば銅板）が円筒状に形成された二次巻線４と、二次巻線４を嵌入し、一次巻線３が巻回されたボビン２と備えている。
二次巻線４は、図２Ａに示すように、Ｃ字形状の導電板の対向する端部（引出し部）５，６に接続用のネジ穴８，９を設け、端部５，６を破線部で図の向こう側へ直角に折り曲げた状態で、図２Ｂに示すように、導電板を図の手前側へ円筒状に丸めて作製してある。端部５，６は、導電板を円筒状に丸めた状態で、互いに重なり合うようにしてある。
【００１８】
変圧器１８は、第２コア７の円柱部を二次巻線４が巻装し、一次巻線３が巻回されたボビン２がその二次巻線４を嵌入した状態で、第１コア（天板）１が、第２コア７の２つの側板、第２コア７の円柱部及びボビン２を覆って作製してある。
図３は、第２コア７の円柱部を二次巻線４が巻装し、一次巻線３が巻回されたボビン２がその二次巻線４を嵌入した状態を示す部分断面図であり、二次巻線４の円筒状に丸めて重なり合った部分、及び端部５，６の互いに重なり合った部分には、絶縁シート（絶縁体）１０を挟んで二次巻線４の部分同士で短絡しないようにしてある。
【００１９】
図４は、変圧器１８を使用して、直流電圧をスイッチングすることにより変圧するように構成した回路例を示すブロック図である。
この変圧器１８では、一次巻線３の巻始め側端子が電源１１のプラス端子に接続され、一次巻線３の他側端子及び電源１１のマイナス端子間に、スイッチング素子１２が接続されている。
【００２０】
二次巻線４の巻始め側端子が、平滑コイル１６の一方の端子、及びダイオード１７のカソードに接続されている。平滑コイル１６の他方の端子は、平滑コンデンサ１４及び負荷１５の各プラス端子に接続されている。
二次巻線４の他側端子がダイオード１３のカソードに接続され、ダイオード１３のアノードは、ダイオード１７のアノードと、平滑コンデンサ１４及び負荷１５の各マイナス端子とに接続されている。
【００２１】
このような構成の変圧器１８では、スイッチング素子１２がオン／オフを繰り返すことにより、図７Ａの波形図に示すように、スイッチング素子１２の両端電圧Ｖ１が、０／Ｖ０（電源１１の出力電圧）を繰り返し、両端電圧Ｖ１が０のときに、図７Ｂに示すように、一次巻線３に一次電流Ｉ１が流れる。一次巻線３の電流Ｉ１が通流／停止を繰り返すことにより、図７Ｄに示すように、ダイオード１３の両端電圧Ｖ２が発生する。両端電圧Ｖ２の変化に応じて、二次巻線４の二次電流Ｉ２（図７Ｃ）、及びダイオード１７の通流電流Ｉ３（図７Ｅ）が交互に流れる。
【００２２】
但し、本発明に係る変圧器１８では、二次巻線４の端部５，６を、絶縁シート１０を挟んで互いに重なり合うようにしてあるので、二次巻線４に二次電流Ｉ２が通流する（図７Ｃ）際に、図５に示すように、例えば、端部６に流れる入力電流ｉ１と端部５に流れる出力電流ｉ２とは通流方向が互いに逆になる。
これにより、端部６に流れる入力電流ｉ１、及び端部５に流れる出力電流ｉ２それぞれによる磁束が相殺し合い、配線によるインダクタンスが低減されるので、図７Ｄに示すような二次電圧Ｖ２の有害なサージの発生は防止又は低減される。
【００２３】
（実施の形態２）
図６は、本発明に係る変圧器の実施の形態２の、第２コア７の円柱部を二次巻線４が巻装し、一次巻線３が巻回されたボビン２がその二次巻線４を嵌入した状態を示す部分断面図である。
この変圧器１８ａでは、ダイオード（整流素子）１３（図４）が端部６に接続されており、ダイオード１３が接続された端部６には、絶縁シート（第２絶縁体）１９を挟んでヒートシンク２０が近接している。
【００２４】
このように、ダイオード１３と接続される側の配線（端部６）をヒートシンク２０に近接させることにより、ダイオード１３で生じた熱が巻線３，４側に伝わること、又は巻線３，４で生じた熱がダイオード１３に伝わることを防ぐことができる。その他の構成及び動作は、実施の形態１で説明した構成及び動作と同様であるので、説明を省略する。
【符号の説明】
【００２５】
１  第１コア
２  ボビン
３  一次巻線
４  二次巻線
５，６  端部（引出し部）
７  第２コア
１０  絶縁シート（絶縁体）
１１  電源
１２  スイッチング素子
１３  ダイオード（整流素子）
１８，１８ａ  変圧器
１９  絶縁シート（第２絶縁体）
２０  ヒートシンク
【図１】
2013090363.tif 000003
【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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