JP3829572B2

JP3829572B2 - トランス及びその製造方法

Info

Publication number: JP3829572B2
Application number: JP2000054568A
Authority: JP
Inventors: 浩康北村; 秀明安倍; 直有村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001237126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プッシュプル型の電源回路に用いるトランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プッシュプル型（センタタップ型ともいう）のスイッチング電源回路には、図１７に示すように、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とにそれぞれセンタタップを備えるトランスＴが用いられる。この電源回路は、制御回路ＣＮ１，ＣＮ２により高周波（一般には数十ｋＨｚ）で交互にオンオフされる２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備える。両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は一端が共通に接続され（図示例ではスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としてＭＯＳＦＥＴを用いており、ソースが共通に接続されている）、各他端がそれぞれトランスＴの１次巻線ｎ１の各一端に接続されている。１次巻線ｎ１のセンタタップは直流電源ＤＣの一方の出力端（図示例では正極）に接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の上記一端は直流電源ＤＣの他方の出力端（図示例では負極）に接続される。トランスＴの１次巻線の各一端とセンタタップとの間にはそれぞれコンデンサＣ１，Ｃ２が接続される。コンデンサＣ１，Ｃ２はトランスＴの漏れインダクタンスとともに共振回路を構成し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゼロボルトスイッチングを可能にする。
【０００３】
また、トランスＴの２次巻線ｎ２の両端にはそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２のアノードが接続される。ダイオードＤ１，Ｄ２のカソードは共通に接続され、トランスＴの２次巻線ｎ２のセンタタップとの間で脈流電圧を出力する。つまり、トランスＴの２次巻線ｎ２とダイオードＤ１，Ｄ２とにより全波整流回路が構成されている。全波整流回路の出力はインダクタＬとコンデンサＣとからなるチョークインプット型のフィルタ回路を通して負荷Ｚに供給される。
【０００４】
しかして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオンオフされると、１次巻線ｎ１の各一端とセンタタップとの間で交互に電流が流れ、２次巻線ｎ２には１次巻線ｎ１に流れる電流の向きに応じて交番する電圧が発生する。つまり、１次巻線ｎ１においてセンタタップと各一端との間の２つの巻線ｎ１１，ｎ１２には、つねに一方にのみ電流が流れ、電流が同時に流れることはない。このように直流−交流変換が行われ、トランスＴの２次巻線ｎ２に発生した交番電圧は整流されフィルタ回路を通ることによって直流電圧に変換されるから、図示例の回路では直流−直流変換が行われる。
【０００５】
ところで、上述のように漏れインダクタンスを共振用のインダクタンスとして利用するために、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを完全に結合させず分割巻きにしてあり、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との間の磁路を形成するコア３にはエアギャップが形成される。上述したように、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とはそれぞれセンタタップを有しているから、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とはそれぞれセンタタップと各一端との間の２個ずつの巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を備えており、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを分割巻きにするために、これらの巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を図１８に示す位置関係にすることが考えられている（特開昭６３−２１１７１１号公報）。
【０００６】
すなわち、図１８（ａ）に示すものは、コイルボビン１の長手方向の両端部に鍔部２ａ，２ｂを設けるとともに、長手方向の中間部に１個の分割鍔２ｃを形成し、鍔部２ａと分割鍔２ｃとの間に１次巻線ｎ１を形成する２個の巻線ｎ１１，ｎ１２を順に重ねて巻装し、鍔部２ｂと分割鍔２ｃとの間に２次巻線ｎ２を形成する２個の巻線ｎ２１，ｎ２２を順に重ねて巻装している。また、図１８（ｂ）に示すものは、コイルボビン１の長手方向の中間部に２個の分割鍔２ｄ，２ｅを形成し、鍔部２ａと分割鍔２ｄとの間に１次巻線ｎ１の一方の巻線ｎ１１を巻装し、鍔部２ｂと分割鍔２ｅとの間に１次巻線ｎ１の他方の巻線ｎ１２を巻装し、さらに両分割鍔２ｄ，２ｅの間に２次巻線ｎ２の各巻線ｎ２１，ｎ２２を順に重ねて巻装してある。図１８（ｃ）に示すものは、コイルボビン１の長手方向の中間部に３個の分割鍔２ｆ〜２ｈを形成し、分割された各部位にそれぞれ巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を巻装してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したトランスＴは、巻線に流れた電流と巻線の抵抗とから算出される損失以上の損失が生じる。この損失の１つの原因は漏れインダクタンスを共振用のインダクタンスとして利用するために１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを完全に結合させていないことであるが、他の原因としては巻線に高周波電流が流れることによる近接効果の影響が大きいと考えられる。すなわち、トランスＴでの損失を低減するには近接効果の影響を低減することが要求される。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、損失を低減したトランスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるトランスであって、前記センタタップと各一端との間の２つの巻線が夫々並列接続された複数本の線路からなり、各線路が１つの層となるとともに、センタタップと各一端との間の各巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記１次巻線のみにおいてセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、それぞれのセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、２次巻線における２つの巻線が１次巻線を両側から挟む形で配置されているものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記コアは２つのＥ型コアを組み合わせた日字状に形成されているものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記１次巻線を磁路の一部が開放された第１のコアに巻装した第１のトランス半体と、前記２次巻線を磁路の一部が開放された第２のコアに巻装した第２のトランス半体とを備え、第１および第２のコアにおいて磁路の開放されている部位同士を突き合わせる形で第１および第２のトランス半体を分離可能に対向配置するものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、少なくとも１つの層は撚り線を巻装して形成されているものである。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７の発明において、前記コイルボビンにおいて各巻線を巻装する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領域を埋めて隙間を形成しないようにセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が巻装されているものである。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、上記センタタップと各一端との間の２つの巻線はそのセンタタップ側の各端部がコイルボビンの一方側に、センタタップ側でない端部をコイルボビンの他方側に位置して２つの巻線のセンタタップ側の端部がセンタタップに接続されているものである。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、センタタップと各一端との間の２つの巻線のコイルボビンに対する巻き始め位置が同じとなっているものである。
【００１９】
請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の発明において、次巻線用のコイルボビンと２次巻線用のコイルボビンとが独立しているとともに、これらコイルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結されて上記ピンに巻線が接続されているものである。
【００２０】
請求項１２の発明は、コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるとともに、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線が、並列接続された複数本の線路からなるトランスの製造方法であって、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線である第１の巻線と第２の巻線のうちの第１の巻線の第１の線路をコイルボビンに巻き、ついで第１の巻線の第１の線路の外周に第２の巻線の第１の線路を逆巻きで巻き、この後、第２の巻線の第１の線路の外周に第１の巻線の第２の線路を巻き、さらに第１の巻線の第２の線路の外周に第２の巻線の第２の線路を巻いて、上記４つの線路のコイルボビンの一方側に位置する各端部をセンタタップに接続し、コイルボビンの他方側に位置する第１の巻線の２つの線路の各端部と第２の巻線の２つの線路の各端部とを夫々相互に接続するものである。
【００２１】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、巻線の各端部はコイルボビンに設けたプリント板取付用のピンに接続するものである。
【００２２】
請求項１４の発明は、センタタップと各一端との間の２つの巻線の各線路をコイルボビンに対して同一位置から巻き始めるものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下の実施形態では、図８に示したスイッチング電源回路に用いるトランスＴを示す。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本実施形態は基本的には、図１に示すように、コイルボビン１の長手方向において、１次巻線ｎ１を巻装する領域と２次巻線ｎ２を巻装する領域とを形成し、１次巻線ｎ１を形成する２個の巻線ｎ１１，ｎ１２と２次巻線ｎ２を形成する２個の巻線ｎ２１，ｎ２２とをそれぞれいわゆるサンドイッチ巻きとしてある。サンドイッチ巻きとは、２つの巻線を多層巻きとする場合に、１層ずつ異なる巻線を交互に巻装する巻き方である。また、コア３には２個のＥ型コア３ａ，３ｂを組み合わせた日字状のＥＥ型コアを用いており、Ｅ型コア３ａ，３ｂの中央片をコイルボビン１に挿通して１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との中心に通し、Ｅ型コア３ａ，３ｂの残りの部分で１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを囲むようにして磁路を形成してある。ここに、漏れ磁束を得るために、Ｅ型コア３ａ，３ｂの突き合わせ部分にはエアギャップが形成される。
【００２５】
さらに具体的に説明すると、図２に示すように、コイルボビン１は長手方向の両端部に鍔部２ａ，２ｂが形成されるとともに中間部に分割鍔２ｃが形成されることによって、１次巻線ｎ１を巻装する領域と２次巻線ｎ２を巻装する領域とに分割されており、鍔部２ａと分割鍔２ｃとの間には１次巻線ｎ１を形成する２個の巻線ｎ１１，ｎ１２が１層ずつ交互に巻装される。ここに、一方の巻線ｎ１１を密着巻きで１層分巻装した後には巻線ｎ１１の外周に絶縁テープ４が巻かれ、絶縁テープ４の外側に他方の巻線ｎ１２が１層分巻装される。さらに、巻線ｎ１２の外側に絶縁テープ４が巻かれ、絶縁テープ４の外側に上記一方の巻線ｎ１１が巻装される。同様の手順で２つの巻線ｎ１１，ｎ１２が順に１層ずつ交互に巻装されるのである。図示例では巻線ｎ１１，ｎ１２を４層に巻装してあり、各層はそれぞれ図３のように巻装されるとともに、図３において同符号を付した各層の端点が互いに接続される。つまり、同じ巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を形成する各層同士は互いに並列接続され、異なる巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１ｎ２２のうちセンタタップとなる端点は互いに接続される。つまり、図示例では１次巻線ｎ１および２次巻線ｎ２をそれぞれ並列接続された複数の線路に分割し、各線路を１つの層とする形で異なる巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を交互に重ねて巻装するのである。こうして端点ロがセンタタップになり、端点イが巻線ｎ１１の一端、端点ハが巻線ｎ１２の一端になる。２次巻線ｎ２についても同様に巻装される。
【００２６】
したがって、たとえば巻線ｎ１１の断面積をＳとし、第１層と第３層として巻装する巻線に直径の等しいものを用いるとすれば、１層当たりの巻線の断面積はＳ／２になる。他の巻線ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２も同様である。
【００２７】
上述したプッシュプル型のスイッチング電源回路では、１次巻線ｎ１の各巻線ｎ１１，ｎ１２に同時に電流が流れることがないから、２つの巻線ｎ１１，ｎ１２の相互作用はほとんどない。しかも各巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を形成する層間には他方の巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を形成する層が存在するから（たとえば、巻線ｎ１１の層の間に巻線ｎ１２の層が存在する）、１つの巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２の層間における近接作用の影響が軽減される。つまり、１つの巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を並列接続された複数の線路に分割して各線路でそれぞれ層を形成するとともに、層間に他の巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２の層を介在させることによって、近接効果の影響を軽減することができる。一方、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とはコイルボビン１において分割鍔２ｃにより分割された異なる領域にそれぞれ巻装され、コアにエアギャップが形成されているから完全には結合しておらず漏れインダクタを利用することができる。
【００２８】
上述した構成例では、１つの巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を２つの線路に分割しているが、３つ以上の線路に分割してもよい。また、分割するに際して各線路の断面積は必ずしも均等でなくてもよい。たとえば、全体の断面積をＳとするとき２分割にあたって、一方の断面積をＳ／３とし、他方の断面積を２Ｓ／３などとしてもよい。
【００２９】
（第２の実施の形態）
本実施形態は、図４（ａ）に示すように、各巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２を分割した線路をさらに２本の素線によって形成し、両素線をコイルボビン１に同時に巻装したものである（要するに、両巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２をバイファイラ巻きにしてある）。これは１層当たりの巻数が少ないなどの理由によって、図４（ｂ）のようにコイルボビン１において１次巻線ｎ１または２次巻線ｎ２を巻装する領域に巻線の巻装されない部分が生じるようなときに有効であって、複数の線路を１層に同時に巻装することで巻線を巻装する領域の両端間が埋まるようにする。
【００３０】
本実施形態の構成は通常の単線を用いる代わりに細径の線を撚ったリッツ線を用いることでも実現できる。しかもリッツ線のような撚り線を用いると表皮効果の影響を低減することができる。また、巻線には一般の銅線のような断面円形の材料ではなく、銅箔のような断面矩形状などの材料を用いることも可能である。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００３１】
上述した構成例では、コア３をＥ型コア３ａの組み合わせとしているが、図５に示すように、全体としてロ字型をなすように２個のＵ型コア３ｃ，３ｄの組み合わせとするなど他の形式のコア３を用いてもよい。この場合は、各Ｕ型コア３ｃ，３ｄの一方の脚片の突き合わせ部分付近に１次巻線ｎ１を巻装し、他方の脚片の突き合わせ部分に２次巻線ｎ２を巻装する。
【００３２】
（第３の実施の形態）
本実施形態は、図６に示すように、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２とを各別のハウジング５ａ，５ｂに収納したものである。すなわち、第１の実施の形態において用いたコイルボビン１を分離鍔２ｃの部位で２分割した形状のコイルボビン１ａ，１ｂを用い、一方のコイルボビン１ａに１次巻線ｎ１の巻線ｎ１１，ｎ１２を巻装し、他方のコイルボビン１ｂに２次巻線ｎ２の巻線ｎ２１，ｎ２２を巻装している。１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻装の仕方は第１の実施の形態と同様であって、各巻線ｎ１１，ｎ１２、ｎ２１，ｎ２２をそれぞれ並列接続された複数の線路に分割し、各線路ごとに層を形成するとともに１つの巻線の層間に他の巻線の層を介在させるようにして多層巻きとする。また、コア３には２個のＥ型コア３ａを用いており、各Ｅ型コア３ａを各ハウジング５ａ，５ｂにそれぞれ配置してある。つまり、各ハウジング５ａ，５ｂにそれぞれトランスＴの半分ずつを構成するトランス半体Ｔ１，Ｔ２が収納される。
【００３３】
１次巻線ｎ１を巻装したトランス半体Ｔ１を収納するハウジング５ａには凹所６が形成され、トランス半体Ｔ１におけるＥ形コア３ａの中央片および両側片の先端面が凹所６の底面に望むように配置される。また、ハウジング５ｂには２次巻線ｎ２を巻装したトランス半体Ｔ２が収納され、トランス半体Ｔ２の中央片および両側片の先端面をトランス半体Ｔ１の中央片および両側片に位置合わせしたときに、ハウジング５ｂの一部がハウジング５ａに設けた凹所６に嵌合するようにしてある。各Ｅ型コア３ａ，３ｂの先端面において磁路は開放されており、ハウジング５ｂをハウジング５ａの凹所６に嵌合させると、各Ｅ型コア３ａ，３ｂにおいて磁路の開放されている部位同士が突き合わせられる形で両トランス半体Ｔ１，Ｔ２が対向配置される。したがって、両トランス半体Ｔ１，Ｔ２がトランス結合されることで、１次巻線ｎ１から２次巻線ｎ２への電力の伝達が可能になる。
【００３４】
上述の構成によれば、各トランス半体Ｔ１，Ｔ２をハウジング５ａ，５ｂの外部に露出させることなく、両ハウジング５ａ，５ｂ間での電力の伝達が可能になるから、ハウジング５ａ，５ｂを密封しながらもハウジング５ａからハウジング５ｂへの電力供給が可能になり、浴室や屋外のような防水性や防塵性が要求される環境での電力の供給に適したものになる。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
（第４の実施の形態）
本実施形態は、漏れインダクタンスを小さくするものであり、図７に示すように、コイルボビン１として図１８（ｂ）に示したものと同様に、長手方向の両端に鍔部２ａ，２ｂを備えるとともに、長手方向の中間部に２つの分離鍔２ｄ，２ｅを形成することによって、巻線を巻装する領域を３つ設けたものを用いる。中央の領域には１次巻線ｎ１の各巻線ｎ１１，ｎ１２を交互に層にして多層巻きに巻装し、両側の領域にはそれぞれ２次巻線ｎ２の各巻線ｎ２１，ｎ２２をそれぞれ巻装してある。この構成では、１次巻線ｎ１の両側に２次巻線ｎ２を配置していることによって、１次巻線ｎ１で生じる磁束の大部分が２次巻線ｎ２を通ることになり、第１の実施の形態の構成に比較すると漏れ磁束は低減する。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００３６】
（第５の実施の形態）
図８に示す実施形態は、第１の実施形態のものにおける巻線ｎ１１，ｎ１２の巻き付けについて詳しく示したものであり、一方の巻線ｎ１１の一方の線路を密着巻きで１層分巻装した後に巻線ｎ１１の外周に絶縁テープ４を巻き、絶縁テープ４の外側に他方の巻線ｎ１２の一方の線路を逆巻きで巻装する。さらに、巻線ｎ１２の外側に絶縁テープ４を巻き、絶縁テープ４の外側に上記一方の巻線ｎ１１の他方の線路を巻装する。この上に絶縁テープ４を巻いた後、さらに他方の巻線ｎ１２の他方の線路を逆巻きで巻き、その上に絶縁テープ４を巻く。そして、コイルボビン１の一端側に位置する都合４つの端部を半田付けで相互に接続した端部ロをセンタタップとし、コイルボビン４の他端側に位置する都合４つの端部のうち、巻線ｎ１１である２つの端部と巻線ｎ１２である２つの端部を夫々半田付けで接続し、端点イ，ハを形成する。なお、各巻線ｎ１１，ｎ１２の各線路は１本の導線を用いて折り返すようにして巻くようにしてもよい。
【００３７】
いずれにしても、各巻線ｎ１１，ｎ１２の各線路のコイルボビン１に対する巻き始め位置を同じとすることで、端点イ、ハ及びセンタタップとなる端部ロはコイルボビン１の周方向における同一位置に位置させることができる。
【００３８】
２次巻線ｎ２１，２２も同様に図９に示すように巻き始め位置を同じとして総計４層を順次巻装し、端点ニ、ヘ及びセンタタップとなる端部ホを形成する。１次巻線ｎ１１の巻き始め位置及び２次巻線ｎ１２の巻き始め位置を揃えることで、上記イ〜ヘを同じ位置とすることができる。
【００３９】
センタタップとなる端部ロ、ホの少なくとも一方を、図１０に示すように、コイルボビン１の中央側に位置させてもよい。
【００４０】
図１１に示すように、プリント板への取付用のピン７０を備えた台座７がコイルボビン１に連結される場合は、各端点及びセンタタップは上記ピン７０に接続すればよい。
【００４１】
いわゆるサンドイッチ巻きとしない場合においても、図１２に示すように、巻き始めを同じとして一方の巻線ｎ１１（またはｎ２１）と他方の巻線ｎ１２（またはｎ２２）を順次巻いて、一端側に端点イ、ハ（またはニ、ヘ）、他端側にセンタタップとなる端部ロ（またはホ）を形成すればよい。
【００４２】
（第６の実施の形態）
本実施形態では、図１３に示すように、センタタップとなる端部ロを最終的にコイルボビン１の外周を通して端点イ、ハが位置する側に配置している。
【００４３】
図１４に示すように、各層毎に端点をコイルボビン１の一端側に引き出すようにしてもよい。ただし、この場合は絶縁テープ４を巻かなくてはならない回数が増えるために、コンパクト化の点では図１３に示すようにした方が好ましい。
【００４４】
（第７の実施の形態）
図１５及び図１６に示すように、１次巻線ｎ１１，ｎ１２のコイルボビン１と２次巻線ｎ２１，ｎ２２のコイルボビン１とを別体としている場合は、各巻線を簡単に巻くことができ、また、台座７に両コイルボビン１，１を連結することで一体化したり、第３の実施形態に示したもののようにすることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるトランスであって、前記センタタップと各一端との間の２つの巻線が夫々並列接続された複数本の線路からなり、各線路が１つの層となるとともに、センタタップと各一端との間の各巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものであり、一方の巻線を形成する２つの層間に他方の巻線を形成する層が挿入されるから、１つの巻線における層間の近接効果が抑制されることによって損失が低減することになる。すなわち、トランスでの損失が少なくなり、巻線による発熱が低減してトランスの小型化が可能になる。
【００４６】
請求項２の発明は、前記１次巻線のみにおいてセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものであり、２次巻線については従来と同様の巻き方を採用することで、１次巻線での近接効果によって生じる損失を低減しながらも、２次巻線については従来の技術を適用することができるから、巻装作業が比較的簡単であって、所要の効果を得ながらもコスト増を抑制することができる。
【００４７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、それぞれのセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されているものであり、１次巻線と２次巻線との両方について近接効果による損失を低減することができるから、トランスでの損失が少なくなり、巻線による発熱が一層低減してトランスの小型化につながる。
【００４８】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、２次巻線における２つの巻線が１次巻線を両側から挟む形で配置されているものであり、１次巻線と２次巻線との結合度が高くなり漏れ磁束が少なくなってトランスでの損失を一層低減することができる。
【００４９】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記コアは２つのＥ型コアを組み合わせた日字状に形成されているものであり、磁気抵抗の少ない磁路を形成することができ、損失の一層少ないトランスを提供することができる。
【００５０】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記１次巻線を磁路の一部が開放された第１のコアに巻装した第１のトランス半体と、前記２次巻線を磁路の一部が開放された第２のコアに巻装した第２のトランス半体とを備え、第１および第２のコアにおいて磁路の開放されている部位同士を突き合わせる形で第１および第２のトランス半体を分離可能に対向配置するものであり、端子を設けることなく無接点で電力を伝達することができるから、端子の腐食による故障が発生せず、防水性や防塵性を要求される環境での使用に適したものになる。
【００５１】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、少なくとも１つの層は撚り線を巻装して形成されているものであり、近接効果が少ないのはもちろんのこと、高周波で使用する際の表皮効果の影響も低減できるから、高周波での損失の少ないトランスを提供することができる。
【００５２】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７の発明において、前記コイルボビンにおいて各巻線を巻装する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領域を埋めて隙間を形成しないようにセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が巻装されているものであり、各層が隙間なく巻装されていることによって、磁束の漏れが少なくなり、漏れ磁束による損失を低減することができる。
【００５３】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、センタタップと各一端との間の２つの巻線はそのセンタタップ側の各端部がコイルボビンの一方側に、センタタップ側でない端部をコイルボビンの他方側に位置して２つの巻線のセンタタップ側の端部がセンタタップに接続されているものであり、センタタップ接続させる巻線の端点をコイルボビンの一方側に集めるために、センタタップ配線を短くすることができ、トランス巻線の体積密度をあげるとともにノイズを低減させることができる。
【００５４】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、センタタップと各一端との間の２つの巻線のコイルボビンに対する巻き始め位置が同じとなっているものであり、巻線を巻く時の位置調整が簡単になる上に、回路への接続のための配線を短くすることができ、トランス巻線の体積密度をあげるとともに特性を向上させることができ、ノイズを低減させることができる。
【００５５】
請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の発明において、次巻線用のコイルボビンと２次巻線用のコイルボビンとが独立しているとともに、これらコイルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結されて上記ピンに巻線が接続されているものであり、プリント板への取付を容易にすることができる。
【００５６】
請求項１２の発明は、コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるとともに、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線が、並列接続された複数本の線路からなるトランスの製造方法であって、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線である第１の巻線と第２の巻線のうちの第１の巻線の第１の線路をコイルボビンに巻き、ついで第１の巻線の第１の線路の外周に第２の巻線の第１の線路を逆巻きで巻き、この後、第２の巻線の第１の線路の外周に第１の巻線の第２の線路を巻き、さらに第１の巻線の第２の線路の外周に第２の巻線の第２の線路を巻いて、上記４つの線路のコイルボビンの一方側に位置する各端部をセンタタップに接続し、コイルボビンの他方側に位置する第１の巻線の２つの線路の各端部と第２の巻線の２つの線路の各端部とを夫々相互に接続するものであり、いわゆるサンドイッチ巻きとした請求項１の発明にかかるものを容易に製造することができる。
【００５７】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、巻線の各端部はコイルボビンに設けたプリント板取付用のピンに接続するものであり、請求項１１に係るものを容易に製造することができる。
【００５８】
請求項１４の発明は、センタタップと各一端との間の２つの巻線の各線路をコイルボビンに対して同一位置から巻き始めるものであり、請求項１及び請求項１０の発明に係るものを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同上の要部断面図である。
【図３】同上における巻線の巻装例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における巻線の巻装例を示す図である。
【図５】本発明に他の構成例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態における製造手順を示す説明図である。
【図９】同上の製造手順を示す説明図である。
【図１０】同上の他例を示す概略構成図である。
【図１１】同上のさらに他例を示す概略構成図である。
【図１２】同上の別の例の製造手順を示す説明図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態における製造手順を示す説明図である。
【図１４】同上の他例の製造手順を示す説明図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１６】（ａ）は同上のコイルボビンと台座の側面図、（ｂ）は同上の水平断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１７】トランスを用いたスイッチング電源の一例を示す回路図である。
【図１８】従来のトランスの構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１コイルボビン
２ａ，２ｂ鍔部
２ｃ〜２ｅ分離鍔
３コア
３ａ，３ｂＥ型コア
ｎ１１次巻線
ｎ２２次巻線
ｎ１１，ｎ１２巻線
ｎ２１，ｎ２２巻線
Ｔトランス
Ｔ１，Ｔ２トランス半体

Claims

コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるトランスであって、前記センタタップと各一端との間の２つの巻線が夫々並列接続された複数本の線路からなり、各線路が１つの層となるとともに、センタタップと各一端との間の各巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されていることを特徴とするトランス。
前記１次巻線のみにおいてセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、それぞれのセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
前記１次巻線と前記２次巻線との両方がセンタタップを有し、２次巻線における２つの巻線が１次巻線を両側から挟む形で配置されていることを特徴とする請求項２記載のトランス。
前記コアは２つのＥ型コアを組み合わせた日字状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトランス。
前記１次巻線を磁路の一部が開放された第１のコアに巻装した第１のトランス半体と、前記２次巻線を磁路の一部が開放された第２のコアに巻装した第２のトランス半体とを備え、第１および第２のコアにおいて磁路の開放されている部位同士を突き合わせる形で第１および第２のトランス半体を分離可能に対向配置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のトランス。
少なくとも１つの層は撚り線を巻装して形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のトランス。
前記コイルボビンにおいて各巻線を巻装する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領域を埋めて隙間を形成しないようにセンタタップと各一端との間の２つの巻線の層が巻装されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のトランス。
上記センタタップと各一端との間の２つの巻線はそのセンタタップ側の各端部がコイルボビンの一方側に、センタタップ側でない端部をコイルボビンの他方側に位置して２つの巻線のセンタタップ側の端部がセンタタップに接続されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
センタタップと各一端との間の２つの巻線のコイルボビンに対する巻き始め位置が同じとなっていることを特徴とする請求項９記載のトランス。
１次巻線用のコイルボビンと２次巻線用のコイルボビンとが独立しているとともに、これらコイルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結されて上記ピンに巻線が接続されていることを特徴とする請求項９または１０記載のトランス。
コアの異なる部位に巻装された１次巻線と２次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端との間の２つの巻線からなるとともに、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線が、並列接続された複数本の線路からなるトランスの製造方法であって、センタタップと各一端との間の上記２つの巻線である第１の巻線と第２の巻線のうちの第１の巻線の第１の線路をコイルボビンに巻き、ついで第１の巻線の第１の線路の外周に第２の巻線の第１の線路を逆巻きで巻き、この後、第２の巻線の第１の線路の外周に第１の巻線の第２の線路を巻き、さらに第１の巻線の第２の線路の外周に第２の巻線の第２の線路を巻いて、上記４つの線路のコイルボビンの一方側に位置する各端部をセンタタップに接続し、コイルボビンの他方側に位置する第１の巻線の２つの線路の各端部と第２の巻線の２つの線路の各端部とを夫々相互に接続することを特徴とするトランスの製造方法。
巻線の各端部はコイルボビンに設けたプリント板取付用のピンに接続することを特徴とする請求項１２記載のトランスの製造方法。
センタタップと各一端との間の２つの巻線の各線路をコイルボビンに対して同一位置から巻き始めることを特徴とする請求項１２または１３記載のトランスの製造方法。