JP6048910B2 - リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 - Google Patents
リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6048910B2 JP6048910B2 JP2012209992A JP2012209992A JP6048910B2 JP 6048910 B2 JP6048910 B2 JP 6048910B2 JP 2012209992 A JP2012209992 A JP 2012209992A JP 2012209992 A JP2012209992 A JP 2012209992A JP 6048910 B2 JP6048910 B2 JP 6048910B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- resin
- reactor
- winding
- mold resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
- H01F27/022—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
〔リアクトル〕
図1〜図3を参照して、実施形態1のリアクトル1Aを説明する。リアクトル1Aは、コイル成形体20Aと外側コア部32(磁性コア3)とを具え、コイル成形体20Aと外側コア部32とは、有底筒状のケース4Aに収納されている。コイル成形体20Aは、一つのコイル2と、磁性コア3のうち内側コア部31と、コイル2及び内側コア部31を一体に保持するモールド樹脂部21とを具える。コイル2は、巻線2wを螺旋状に巻回してなるターン部2t、及びターン部2tから引き出された巻線2wの引出部2dを有する(図1(B))。モールド樹脂部21は、ターン部2t及び引出部2dの少なくとも一部の外周を覆っている。磁性コア3は、コイル2の内側に配置される内側コア部31とコイル2の外側に配置される外側コア部32とを具え、これら両コア部31,32により閉磁路を形成する。外側コア部32は、磁性体粉末と樹脂とを含む複合材料(樹脂含有成形体)から構成されている。リアクトル1Aは、代表的には、冷却ベースなどの設置対象にケース4Aが設置されて使用される。リアクトル1Aの特徴の一つは、コイル2の引出部2dにおける巻線2wの角部を覆うモールド樹脂部21の角部領域21aの外周面を曲面で構成する点にある(図2)。以下、各構成を詳細に説明する。
コイル成形体20Aは、図1(B)を参照して説明する。実施形態1のリアクトル1Aに具わるコイル成形体20Aは、コイル2と、磁性コア3を構成する内側コア部31と、これらを一体に保持するモールド樹脂部21とを具える。
コイル2は、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなるターン部2t、及びターン部2tから引き出された巻線2wの引出部2dを有する筒状体であり、一つのコイル素子で構成されている。巻線2wは、銅やアルミニウム、その合金といった導電性材料からなる導体の外周に、絶縁性材料(代表的にはポリアミドイミドといったエナメル材料)からなる絶縁被覆を具える被覆線が好適である。導体は、角部を有する断面形状のものが挙げられ、例えば、横断面形状が長方形である平角線や、横断面形状が正方形の角線、横断面形状が多角形状の異形線などの種々の形状のものを利用できる。ここでは、コイル(コイル素子)2は、導体が銅製の平角線にエナメルからなる絶縁被覆を形成した被覆平角線をエッジワイズ巻きにして形成されたエッジワイズコイルとしている。エッジワイズコイルは、占積率を高めて小型なコイルとし易く、リアクトルの小型化に寄与する。
コイル2の内部に挿通配置される内側コア部31は、コイル2の内周形状に沿った外形を有する柱状体であり、ここでは軟磁性粉末を利用した圧粉成形体から構成されている。詳細は、後述する。
モールド樹脂部21は、コイル2の表面を覆って、コイル2を一定の形状に保持する。そのため、コイル2は、モールド樹脂部21によって伸縮せず、組立時などで取り扱い易い。また、ここでは、モールド樹脂部21は、コイル2を自然長よりも圧縮した状態に保持する機能も有する。そのため、コイル2は、その長さが自然長よりも短く、小型である。更に、モールド樹脂部21は、絶縁性樹脂から構成されて、コイル2の表面を覆うことで、コイル2と磁性コア3との間の絶縁性を高める機能も有する。そして、モールド樹脂部21は、コイル2と内側コア部31とを一体に保持する部材としても機能する。従って、リアクトル1Aは、このようなコイル成形体20Aを利用することで、組立部品の点数が少なく、組立作業性に優れる。
磁性コア3は、上述のように柱状の内側コア部31と、内側コア部31の少なくとも一方の端面31e(ここでは両端面)、及びコイル2の外周側に配置されて、コイル成形体20Aの外周面を略覆う外側コア部32(図1(A))とを具え、コイル2を励磁した際に閉磁路を形成する。
ここでは、内側コア部31は、コイル2の軸方向の長さよりも若干長いため、コイル2内に挿通配置された状態において、両端面31e及びその近傍の外周面がコイル2の端面から若干突出しており、この状態がモールド樹脂部21によって維持されている。内側コア部31においてコイル2の各端面から突出する長さ(以下、突出長さと呼ぶ)は、適宜選択できる。ここでは、突出長さを等しくしているが、異ならせてもよいし、コイル2のいずれか一方の端面からのみ突出部分が存在するように、内側コア部の長さやコイルに対する内側コア部の配置位置を調整できる。内側コア部の長さがコイルの長さと同等以上であると、コイル2がつくる磁束を内側コア部31に十分に通過させられる。
ここでは、外側コア部32は、ケース4Aの内周面と、ケース4Aに収納されたコイル成形体20Aの外周面とがつくる空間に沿った形状である。従って、コイル成形体20Aにおいて、ケース4Aと接触する設置面、巻線2wの両端部、及び引出部2dを覆うモールド樹脂部21の一部を除く領域は、外側コア部32に覆われている。即ち、これらの領域は、外側コア部32から露出している。外側コア部32の一部が内側コア部31の両端面31eに連結するように設けられていることで、磁性コア3は閉磁路を形成する。
上述のように構成材料が異なることで、磁性コア3は、部分的に磁気特性が異なっている。具体的には、内側コア部31は、外側コア部32よりも飽和磁束密度が高く、外側コア部32は、内側コア部31よりも比透磁率が低い。より具体的には、圧粉成形体から構成される内側コア部31は、飽和磁束密度:1.6T以上、かつ外側コア部32の飽和磁束密度の1.2倍以上、比透磁率:100以上500以下で、複合材料から構成される外側コア部32は、飽和磁束密度:0.6T以上、かつ内側コア部31の飽和磁束密度未満、比透磁率:5以上50以下、好ましくは10以上35以下で、内側コア部31及び外側コア部32からなる磁性コア3全体の比透磁率は10以上100以下である。内側コア部の飽和磁束密度が高い形態は、全体の飽和磁束密度が均一的な磁性コアと同じ磁束を得る場合、内側コア部の断面積を小さくできるため、リアクトルの小型化に寄与することができる。内側コア部31の飽和磁束密度は、1.8T以上、更に2T以上が好ましく、外側コア部32の飽和磁束密度の1.5倍以上、更に1.8倍以上が好ましい。圧粉成形体に代えて、珪素鋼板に代表される電磁鋼板の積層体を利用すると、内側コア部の飽和磁束密度を更に高め易い。一方、外側コア部32の比透磁率を内側コア部31よりも低くすると、磁気飽和を抑制できるため、例えばギャップレス構造の磁性コア3とすることができる。ギャップレス構造の磁性コア3とすると、漏れ磁束を低減できる。
コイル成形体20Aと外側コア部32(磁性コア3)との組物を収納するケース4Aは、ここでは、板状の底部40と、底部40から立設される枠状の壁部41とが一体に成形された容器であり、底部40との対向側が開口したものである。底部40の外底面は、平面で構成され、リアクトル1Aが冷却ベースといった設置対象に設置されたとき、その少なくとも一部(ここでは全体)が設置対象に接して冷却される冷却面となる。なお、外底面の一部に設置対象に接触しない領域(平面でも曲面でもよい)が存在することを許容する。また、図1では、外底面が下方に配置された形態を示すが、側方や上方に配置される場合がある。
上記構成を具えるリアクトル1Aは、通電条件が、例えば、最大電流(直流):100A〜1000A程度、平均電圧:100V〜1000V程度、使用周波数:5kHz〜100kHz程度である用途、代表的には電気自動車やハイブリッド自動車などの車載用電力変換装置の構成部品に好適に利用できる。
リアクトル1Aは、例えば、以下のようにして製造できる。ここでは、まず、コイル2と内側コア部31とをそれぞれ用意し、モールド樹脂部21によって一体に成形したコイル成形体20A(図1(B))を作製する。
上述のリアクトル1Aによれば、以下の効果を奏する。
(1)コイル2・内側コア部31が一体化されたコイル成形体20Aを覆うといった複雑な形状であっても、外側コア部32を容易に形成できる。
(2)ケース4Aを成形型とした注型成形とすると、外側コア部32の形成と同時に磁性コア3を形成できるため、製造工程が少なく、生産性に優れる。
(3)外側コア部32の構成樹脂により内側コア部31と外側コア部32とを接合できる。また、外側コア部32の構成樹脂によりコイル成形体20Aとケース4Aとを接合できる。
(4)外側コア部32の磁気特性を容易に変更可能である。
(5)コイル成形体20A(コイル2)の外周を覆う材料が磁性体粉末を含有するため、樹脂だけの場合よりも熱伝導率が高く放熱性に優れる。
(6)外側コア部32の構成材料が樹脂を含むことで、コイル成形体20Aの外部環境からの保護・機械的保護を図ることができる。
図4〜6を参照して実施形態2のリアクトル1Bを説明する。実施形態2のリアクトル1Bの基本構成は、図4に示すように、実施形態1のリアクトル1Aと同様である。即ち、ターン部及び引出部を有するコイル2及び内側コア部31がモールド樹脂部21によって一体に保持されたコイル成形体20Bと、外側コア部32とが有底筒状のケース4Bに収納されている。コイル成形体20Bの外周側は、磁性体粉末と樹脂とを含む複合材料(樹脂含有成形体)から構成された外側コア部32によって覆われている。実施形態2のリアクトル1Bにおける実施形態1との主たる相違点は、コイル2の引出部の一部の外周を覆うモールド樹脂部21の端面21e(図6)に、巻線2wを囲う溝50を具えることにある。以下、相違点を中心に説明し、実施形態1と同様な構成及び効果の説明は省略する。
溝50は、モールド樹脂部21の端面21eにおいて巻線2wの外周を囲うことで、巻線2wの端部と外側コア部32(磁性コア3)との沿面距離を長くして、巻線2wの端部と外側コア部32との絶縁性を高めるために設けている。
上記実施形態1〜2のリアクトルでは、内側コア部31をも一体に具えるコイル成形体20A、20Bを説明した。実施形態3のリアクトルでは、図7に示すように、内側コア部を有していないコイル成形体20C、つまり、コイル2がモールド樹脂部21によって保持され、かつ内側コア部が挿通配置される中空孔を有するコイル成形体20Cを説明する。
上記実施形態1〜3では、横型収納形態を説明したが、ケースにおいて平面で構成された外底面に対して、コイルの軸が直交するようにケースにコイルが収納された縦型収納形態(図8参照)とすることができる。縦型配置形態は、設置対象に対する接触面積を小さくし易く、設置面積の小型化を図ることができる。縦型配置形態では、例えば、内側コア部の一端面をコイルの一端面から突出させてケースの内底面に接触させ、コイルから突出した内側コア部の一端面側の外周面及び内側コア部の他端面が外側コア部を構成する複合材料に接触した磁性コアを形成する。
この例では、図9に示すように、コイル2における巻線2wの引出部2dの引き出し方向が、実施形態1で説明したコイル2と異なる。具体的には、コイル2の一端側において巻線2wの一端部側の領域をコイル2の軸方向に引き延ばし、巻線2wの他端部側の領域をコイル2の一端側に向かって折り返し、同様に軸方向に引き延ばしている。つまり、コイル2の一端側(図8,9では上方)から巻線2wの両端部をコイル2の軸方向と平行に引き出している。また、コイル2の端面形状が円形状である。
内側コア部31は、コイル2の内周形状に沿った円柱状である。また、内側コア部31は、コイル2内に挿通配置された状態において、コイル2の他端側(図8,9では下方)の端面から一部が突出しており、コイル成形体20Dをケース4Dに収納したとき、その突出部分の端面がケース4D(底部40)と接触するように設置される(図8(B)参照)。一方、外側コア部32は、閉磁路が形成されるように、内側コア部31の一端側の端面31eと他端側の突出部分の外周面とを連結するように設けられる。
上記実施形態1〜4では、内側コア部31が圧粉成形体から構成され、外側コア部32のみが複合材料から構成された形態を説明した。その他、内側コア部も磁性体粉末と樹脂とを含有する複合材料から構成された形態、つまり、磁性コアの全てが複合材料から構成された形態とすることができる。この場合、内側コア部と外側コア部とは、同じ複合材料により構成することができる。この場合、各コア部を構成する複合材料の磁性体粉末の含有量は40体積%以上75体積%以下、飽和磁束密度は0.6T以上、好ましくは1.0T以上、比透磁率は5以上50以下、好ましくは10以上35以下とすることができ、磁性コア全体の比透磁率は5以上50以下とすることができる。また、この場合、ケースを成形型として内側コア部及び外側コア部の双方を一体に形成してもよい。例えば、実施形態3で説明したコイル成形体20Cと同じように、内側コア部が配置される中空孔を有するコイル成形体を用意する。そして、このコイル成形体をケースの所定の位置に収納し、複合材料の原料をケースに充填して、コイル成形体の中空孔及びコイル成形体とケースとの間の空間に原料を流し込み、樹脂を硬化する。このようにケースを成形型に利用して成形を行うことで、内側コア部と外側コア部とが一体となった複合材料からなる磁性コアが得られる。また、上記の場合、内側コア部と外側コア部とをそれぞれ成形型を用いて所定の形状に別途成形した複合材料の成形体としてもよい。例えば、成形型を用いて成形した複合材料(成形体)からなる内側コア部を用意し、この内側コア部をコイルの内側に配置して一体化したコイル成形体を作製する。そして、このコイル成形体をケースの所定の位置に収納し、複合材料の原料をケースに充填して、ケースを成形型として複合材料からなる外側コア部を成形する。或いは、後述するように、成形型を用いて成形した複合材料(成形体)からなる外側コア部を別途作製し、内側コア部と組み合わせて閉磁路を形成するように磁性コアを構成してもよい。これにより、内側コア部と外側コア部とを同じ複合材料で形成すれば、両コア部を別々に形成しても、両コア部を同じ複合材料により構成することができる。
上記実施形態1〜4では、コイル2が一つのコイル素子を具える形態を説明した。その他、巻線を螺旋状に巻回してなる一対のコイル素子を具える形態とすることができる。一対のコイル素子は、各素子の軸が平行するように横並び(並列)され、巻線の一部を折り返してなる連結部により連結された形態(図10参照)が挙げられる。各コイル素子を別々の巻線によって形成し、両コイル素子を構成する巻線の一端部同士をTIG溶接などの溶接、圧着、半田付けなどで接合した形態、上記一端部同士を別途用意した連結部材を介して接合した形態とすることもできる。そして、巻線の引出部をモールド樹脂部で覆い、引出部の角部を覆う角部領域の外周面を上述した曲面で構成する。その他の箇所において、コイルの形状に沿ってモールド樹脂部を形成した場合に角部が形成される箇所を曲面で構成するとよい。
この例では、図10(B)に示すように、コイル2が一対のコイル素子2a,2bで構成され、各コイル素子の軸が平行となるように横並び(並列)に配置されている。このコイル2(コイル素子2a,2b)は、1本の連続する巻線2wにより形成され、具体的には、一方のコイル素子2aを一端側から他端側に向かって形成した後、他端側で巻線2wをU字状に屈曲させて折り返し、他方のコイル素子2bを他端側から一端側に向かって形成している。両コイル素子2a,2bの巻回方向は同一である。両コイル素子2a,2bは電気的には直列に接続されている。そして、コイル2(コイル素子2a,2b)の一端側から巻線2wの両端部をコイル2の径方向に引き出している(図10では上方)。また、コイル素子2a,2bの端面形状が角部を丸めた矩形状であるが、上述したようにコイル素子2a,2bの端面形状はレーストラック状や円形状など、適宜選択できる。
内側コア部31は、各コイル素子2a,2bの内側にそれぞれ配置され、コイル素子2a,2bの内周形状に沿った角柱状である。一方、外側コア部32は、実施形態1で説明したように、ケース4Eを成形型に利用して複合材料を成形することで形成している。
上記実施形態6では、ケース4Eを成形型に利用して、コイル成形体20Eの外周側を覆うように複合材料(成形体)からなる外側コア部32が形成された形態を説明した。その他、実施形態6のリアクトル1Eにおいて、コイル成形体の一部(例えばケースの開口側の領域)が外側コア部から露出され、封止樹脂で封止された形態とすることができる。また、外側コア部も内側コア部と同様にコア片としてもよく、磁性コアが複数のコア片を連結して構成された形態とすることができる。
外側コア部32は、図11(B)に示すように、ブロック状であり、両内側コア部31を挟むように両内側コア部31の両端にそれぞれ配置されている。外側コア部32が両内側コア部31の各端面に連結されることで、内側コア部31と外側コア部32とにより環状の磁性コア3が構成され、磁性コア3に閉磁路が形成される。内側コア部31と外側コア部32とは、例えば接着剤によって接合することができる。外側コア部32は、圧粉成形体とする他、実施形態5で説明したように、成形型を用いて別途作製した複合材料(成形体)とすることができる。
また、図11に示す実施形態7のリアクトル1Fでは、内側コア部31の両端部に外側コア部32をそれぞれ配置して一体化したコイル成形体20Eと外側コア部32との組合体(即ち、コイル2と磁性コア3との組合体)をケース4Eに収納した後、封止樹脂6を充填して、組合体の周囲を封止樹脂6で封止している。つまり、コイル成形体20Eの外周側が、実施形態6のリアクトル1Eと異なり、外側コア部を構成する複合材料ではなく、封止樹脂6によって覆われている。封止樹脂6としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、PPS樹脂などが好適に利用できる。封止樹脂6には、放熱性を高める観点から、アルミナやシリカなどのセラミックスといった非磁性体からなるフィラーを混合してもよい。
実施形態1〜7のリアクトルは、例えば、車両などに載置されるコンバータの構成部品や、このコンバータを具える電力変換装置の構成部品に利用することができる。
試験例として、図1〜3を参照して説明した実施形態1のリアクトル1Aにおいて、引出部2dを覆うモールド樹脂部21のうち、角部領域21aの外周面の曲げ半径Rが異なる試料1、2を用意した。ここでは、モールド樹脂部21は、フィラーを含有したエポキシ樹脂(熱伝導率:2W/m・K)で構成し、外側コア部32は、平均粒径75μm以下の鉄基材料(純鉄)からなる粒子の表面に絶縁被膜を具える被覆粉末とエポキシ樹脂との複合材料で構成している(複合材料中の純鉄粉の含有量:40体積%)。各試料の巻線2wの厚さaは1.0mm、モールド樹脂部21の被覆厚さmは2.0mmである。そして、用意した試料1、2のリアクトルに対して、雰囲気温度を-30℃から125℃まで繰り返すヒートサイクル試験を、60分を1サイクルとして1000サイクル行った。各試料における曲げ半径R1とその試験結果をまとめて表1示す。
曲げ半径R1が0.5mm超で脱型用曲面の曲げ半径より大きい試料1は、外側コア部に亀裂や割れが見られず外側コア部が損傷しなかった。一方、曲げ半径R1が0.5mm以下で脱型用曲面の曲げ半径程度である試料2は、外側コア部に亀裂が入り外側コア部に損傷が見られた。つまり、曲げ半径R1を0.5mm超とすることで外側コア部に割れが生じ難いことがわかった。また、曲げ半径R1を0.5mm以下の脱型用曲面の曲げ半径程度では外側コア部の割れ抑制に効果がないことがわかった。
2 コイル 2w 巻線 2t ターン部 2d 引出部
2a,2b コイル素子
20A,20B,20C,20D,20E コイル成形体
21 モールド樹脂部 21e 端面
21a 角部領域 21o 外周縁領域 21i 内周縁領域
3 磁性コア 31 内側コア部 31e 端面 32 外側コア部
4A,4B,4D,4E ケース 40 底部 41 壁部 400 取付部
50 溝
6 封止樹脂
1100 電力変換装置 1110 コンバータ 1111 スイッチング素子
1112 駆動回路 L リアクトル 1120 インバータ
1150 給電装置用コンバータ 1160 補機電源用コンバータ
1200 車両 1210 メインバッテリ 1220 モータ 1230 サブバッテリ
1240 補機類 1250 車輪
Claims (11)
- 角部を有する断面形状の巻線を巻回してなるターン部、及び前記ターン部から引き出された前記巻線の引出部を有するコイルと、このコイルの内外に配置されて閉磁路を形成する磁性コアとを具えるリアクトルであって、
前記ターン部及び前記引出部の少なくとも一部を覆って前記コイルの形状を保持するモールド樹脂部と、
前記引出部を覆う前記モールド樹脂部の少なくとも一部の外周を覆うように形成され、樹脂を含有する樹脂含有成形体とを具え、
前記モールド樹脂部のうち、前記引出部の角部を覆う角部領域の外周面は曲面で構成され、
前記角部領域の外周面の曲げ半径をRとするとき、曲げ半径Rが0.5mm超であり、
前記引出部を覆う前記モールド樹脂部の端面に、前記巻線を囲む溝が形成されているリアクトル。 - 前記磁性コアのうち、前記引出部の外周側が磁性体粉末と樹脂とを含む複合材料から構成されている請求項1に記載のリアクトル。
- 前記巻線が平角線からなり、
前記平角線の厚さをa、前記引出部を覆う前記モールド樹脂部の厚さをmとするとき、
前記曲げ半径Rは、0.2(m+(a/2))≦R≦5.0(m+(a/2))である請求項1または請求項2に記載のリアクトル。 - 前記モールド樹脂部のうち、前記ターン部の外周縁を覆う外周縁領域の外周面の曲げ半径が、0.5mm超である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記モールド樹脂部のうち、前記ターン部の内周縁を覆う内周縁領域の外周面の曲げ半径が、0.5mm超である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記磁性コアは、
前記コイルの内側に配置される内側コア部と、
前記コイルの外側に配置され、前記内側コア部と共に閉磁路を形成する外側コア部とを具え、
前記内側コア部は、前記モールド樹脂部により前記コイルと一体に保持されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のリアクトル。 - 前記コイルは、横並びされた一対のコイル素子を具える請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のリアクトル。
- 前記磁性コアは、前記コイルの外側に配置され、磁性体粉末と樹脂とを含む複合材料から構成される外側コア部を具え、
前記引出部を覆う前記モールド樹脂部の少なくとも一部が、前記外側コア部から露出している請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のリアクトル。 - 角部を有する断面形状の巻線を巻回してなるターン部、及び前記ターン部から引き出された前記巻線の引出部を有するコイルと、前記ターン部及び引出部の少なくとも一部を覆って前記コイルの形状を保持するモールド樹脂部とを具え、リアクトルの構成部材として用いられるコイル成形体であって、
前記モールド樹脂部のうち、前記引出部の角部を覆う角部領域の外周面は曲面で構成され、
前記角部領域の外周面の曲げ半径をRとするとき、曲げ半径Rが0.5mm超であり、
前記引出部を覆う前記モールド樹脂部の端面に、前記巻線を囲む溝が形成されているコイル成形体。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のリアクトルを具えるコンバータ。
- 請求項10に記載のコンバータを具える電力変換装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012209992A JP6048910B2 (ja) | 2011-11-14 | 2012-09-24 | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 |
US14/357,755 US9460842B2 (en) | 2011-11-14 | 2012-11-01 | Reactor, coil mold product, converter, and power converter apparatus |
CN201280056044.5A CN104025218A (zh) | 2011-11-14 | 2012-11-01 | 电抗器、线圈成型体、转换器和功率转换器件 |
DE112012004738.9T DE112012004738T5 (de) | 2011-11-14 | 2012-11-01 | Drossel, Spulenformprodukt, Wandler und Energiewandlungsvorrichtung |
PCT/JP2012/078366 WO2013073384A1 (ja) | 2011-11-14 | 2012-11-01 | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011249055 | 2011-11-14 | ||
JP2011249055 | 2011-11-14 | ||
JP2012209992A JP6048910B2 (ja) | 2011-11-14 | 2012-09-24 | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013128099A JP2013128099A (ja) | 2013-06-27 |
JP6048910B2 true JP6048910B2 (ja) | 2016-12-21 |
Family
ID=48429451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012209992A Expired - Fee Related JP6048910B2 (ja) | 2011-11-14 | 2012-09-24 | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9460842B2 (ja) |
JP (1) | JP6048910B2 (ja) |
CN (1) | CN104025218A (ja) |
DE (1) | DE112012004738T5 (ja) |
WO (1) | WO2013073384A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6221927B2 (ja) * | 2014-05-12 | 2017-11-01 | 株式会社デンソー | リアクトル |
JP6277852B2 (ja) * | 2014-05-12 | 2018-02-14 | 株式会社デンソー | リアクトル |
US10902993B2 (en) | 2014-06-19 | 2021-01-26 | Sma Solar Technology Ag | Inductor assembly comprising at least one inductor coil thermally coupled to a metallic inductor housing |
EP2958118A1 (en) * | 2014-06-19 | 2015-12-23 | SMA Solar Technology AG | Inductor assembly comprising at least one inductor coil thermally coupled to a metallic inductor housing |
JP6361884B2 (ja) * | 2015-04-14 | 2018-07-25 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
JP6465459B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2019-02-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 複合材料成形体、リアクトル、及び複合材料成形体の製造方法 |
JP6673711B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2020-03-25 | 株式会社トーキン | コイル部品 |
US20190066897A1 (en) * | 2016-03-11 | 2019-02-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Coil part |
JP6890260B2 (ja) | 2016-04-27 | 2021-06-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | インダクタ部品およびその製造方法 |
JP6561953B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-08-21 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 磁性コア、及びリアクトル |
DE102016118149A1 (de) | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Abb Schweiz Ag | Transformator |
EP3579254B1 (en) * | 2017-01-31 | 2024-03-06 | Alps Alpine Co., Ltd. | Powder compact core, method for manufacturing powder compact core, electric/electronic component provided with powder compact core, and electric/electronic apparatus having electric/electronic component mounted therein |
JP6505187B2 (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-24 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および電力変換装置の製造方法 |
DE102017126473A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Abb Schweiz Ag | Transformator zur Verwendung in einem Schienenfahrzeug |
WO2019097574A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2019-05-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP6808177B2 (ja) * | 2017-11-21 | 2021-01-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル |
JP7017076B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2022-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | リアクトル |
US11145455B2 (en) * | 2018-07-17 | 2021-10-12 | General Electric Company | Transformer and an associated method thereof |
US11710595B2 (en) | 2019-03-10 | 2023-07-25 | Cyntec Co., Ltd. | Magnetic component structure with thermal conductive filler and method of fabricating the same |
KR102626341B1 (ko) * | 2019-04-04 | 2024-01-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 인덕터 및 이를 포함하는 직류 컨버터 |
JP7202544B2 (ja) * | 2019-05-29 | 2023-01-12 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル |
DE102019208829A1 (de) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Umhülltes Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
TWI685860B (zh) * | 2019-09-20 | 2020-02-21 | 達方電子股份有限公司 | 電感元件及其製造方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2997526A (en) * | 1957-01-09 | 1961-08-22 | Gen Electric | Electrical apparatus having insulation for eliminating creepage tracking |
CH374767A (fr) * | 1961-11-20 | 1964-01-31 | Lucifer Sa | Procédé pour noyer une bobine de fil électrique dans une masse de matière synthétique thermoplastique et bobine noyée obtenue par ce procédé |
US4204087A (en) * | 1976-11-22 | 1980-05-20 | Westinghouse Electric Corp. | Adhesive coated electrical conductors |
DE3070426D1 (en) * | 1979-12-11 | 1985-05-09 | Asea Ab | Insulated electric conductor for windings of transformers and reactive coils |
JPS60150504A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-08 | 第一電工株式会社 | 耐熱性絶縁電線 |
US5088186A (en) * | 1990-03-13 | 1992-02-18 | Valentine Engineering, Inc. | Method of making a high efficiency encapsulated power transformer |
US5801334A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-01 | Theodorides; Demetrius C. | Conductor (turn) insulation system for coils in high voltage machines |
US6492892B1 (en) * | 1998-04-03 | 2002-12-10 | Abb Inc. | Magnet wire having differential build insulation |
KR100310150B1 (ko) * | 1999-07-26 | 2001-09-29 | 윤종용 | 전자렌지의 트랜스포머용 코일의 수지성형방법 |
US6870292B2 (en) * | 2001-11-28 | 2005-03-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Stator for motor |
JP3907461B2 (ja) * | 2001-12-03 | 2007-04-18 | シャープ株式会社 | 半導体モジュールの製造方法 |
US6663816B2 (en) * | 2002-01-31 | 2003-12-16 | General Electric Company | Method of making a dynamoelectric machine conductor bar and method of making a conductor bar dynamoelectric machine |
JP2005150310A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Goto Denshi Kk | コイル用線材 |
JP4687973B2 (ja) | 2005-11-08 | 2011-05-25 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル装置 |
JP2008192649A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Denso Corp | ハイブリッド車両用リアクトル |
JP5067544B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2012-11-07 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル用コアとその製造方法およびリアクトル |
JP5137749B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-02-06 | 古河電気工業株式会社 | 巻線用絶縁電線およびコイルの製造方法 |
JP2010232421A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Denso Corp | リアクトル |
WO2011013394A1 (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
JP5240860B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2013-07-17 | Necトーキン株式会社 | 磁性素子 |
JP5382447B2 (ja) | 2009-12-09 | 2014-01-08 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル、及びコンバータ |
-
2012
- 2012-09-24 JP JP2012209992A patent/JP6048910B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-01 CN CN201280056044.5A patent/CN104025218A/zh active Pending
- 2012-11-01 US US14/357,755 patent/US9460842B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-01 DE DE112012004738.9T patent/DE112012004738T5/de not_active Withdrawn
- 2012-11-01 WO PCT/JP2012/078366 patent/WO2013073384A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112012004738T5 (de) | 2014-07-31 |
US20140320256A1 (en) | 2014-10-30 |
WO2013073384A1 (ja) | 2013-05-23 |
JP2013128099A (ja) | 2013-06-27 |
CN104025218A (zh) | 2014-09-03 |
US9460842B2 (en) | 2016-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6048910B2 (ja) | リアクトル、コイル成形体、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2013051421A1 (ja) | リアクトル、リアクトル用コイル部品、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP6024878B2 (ja) | リアクトル、リアクトル用コイル部品、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP5867677B2 (ja) | リアクトル、コンバータ及び電力変換装置 | |
JP6024886B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP6127365B2 (ja) | リアクトル、複合材料、リアクトル用コア、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2012008329A1 (ja) | リアクトル及びコイル部品 | |
JP5983942B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2014103521A1 (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP2013143454A (ja) | リアクトル、コア部品、リアクトルの製造方法、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013175566A (ja) | リアクトル及びリアクトル用コア部品 | |
JP6032551B2 (ja) | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP2013118352A (ja) | リアクトル、リアクトル用コイル部品、コンバータ、及び電力変換装置 | |
JP5945906B2 (ja) | リアクトルの収納構造体、および電力変換装置 | |
JP2013179186A (ja) | リアクトル、リアクトル用部品、コンバータ、及び電力変換装置 | |
WO2013118524A1 (ja) | リアクトル、コンバータ及び電力変換装置、並びにリアクトル用コア材料 | |
WO2013168538A1 (ja) | リアクトル、コンバータ、電力変換装置、および樹脂コア片の製造方法 | |
JP2013074062A (ja) | リアクトル | |
JP2014150171A (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 | |
JP2013026418A (ja) | リアクトル | |
JP2013074063A (ja) | リアクトル | |
WO2013118528A1 (ja) | リアクトル、コンバータ及び電力変換装置、並びにリアクトル用コア部品 | |
JP2013026478A (ja) | リアクトル | |
JP2013179185A (ja) | リアクトル、コンバータ、および電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6048910 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161113 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |