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JPH11307367A - 薄型トランス - Google Patents

薄型トランス

Info

Publication number
JPH11307367A
JPH11307367A JP10117132A JP11713298A JPH11307367A JP H11307367 A JPH11307367 A JP H11307367A JP 10117132 A JP10117132 A JP 10117132A JP 11713298 A JP11713298 A JP 11713298A JP H11307367 A JPH11307367 A JP H11307367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil pattern
coil
insulating base
thin transformer
input
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.)
Pending
Application number
JP10117132A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Kawakubo
直喜 川久保
Norio Sato
則夫 佐藤
Satoshi Sugimoto
聡 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP10117132A priority Critical patent/JPH11307367A/ja
Publication of JPH11307367A publication Critical patent/JPH11307367A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波領域におけるコイルパターン間の近接効
果の影響が小さく、かつ磁気結合が高く、変換効率の良
好な薄型トランスを提供する。 【解決手段】絶縁基材1の両面にプリントコイル2、3
を形成すると共に、該プリントコイル2、3を形成した
絶縁基材1にコアを組み付ける。入力コイルパターン2
と出力コイルパターン3を、絶縁基材1の同一面におい
て互いに隣り合うように配置する。入力コイルパターン
2と出力コイルパターン3を、絶縁基材1の表裏面にお
いて対向する位置に配置する。入力コイルパターン2お
よび出力コイルパターン3を表裏面に設けた絶縁基材1
を複数枚積層してトランスを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器や電源装
置に用いられる薄型トランスに係り、特にスイッチング
電源用DC−DCコンバータに用いられる薄型トランス
に関する。
【0002】
【従来の技術】最近のスイッチング電源の小型化に伴
い、電源用トランス等においても、薄型化並びに高周波
化が要求されている。このような要求に応えるべく、プ
リント配線によりコイルを構成した多層プリントコイル
基板に、磁性コアを組み付けて構成される各種の薄型ト
ランスが、巻線ワイヤーを使用するトランスに代わって
使用されてきている。
【0003】多層プリントコイル基板は、各コイルパタ
ーン間に必要な厚みの絶縁層を挟んで積層され、各コイ
ルパターンの端末間を接続してコイルを構成するもので
あり、巻線ワイヤーを使用するトランスと比較して薄型
化が容易である。この種のトランスの外観図を図6
(A)に、またその断面図を図6(B)に示し、層構成
を図7に示す。これらの図に示すトランスは、特開平6
−215962号に開示されたもので、1つの絶縁基材
1の表裏面に入力コイルパターン2または出力コイルパ
ターン3となるコイルパターンが形成され、これらがコ
イルパターン2、3の内端のスルーホール4、5を介し
て接続されてそれぞれコイルユニット6、7を構成し、
これらのコイルユニット6、7を絶縁材8を介して積層
して一体化し、前記コイルパターン2、3の外端は、積
層後に形成されるスルーホール9を介して接続される。
【0004】図6(A)に示すように、上述のようにし
て積層し一体化された積層体10のスルーホール9には
端子11が貫挿し固着され、積層体10の中心に設けら
れた貫通穴(図示せず)に、例えばE型コアでなるコア
12の中心の足部を嵌めて装着される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の薄型トランスに
おいては、一般に、各コイルユニット6、7が、絶縁基
材1に入力コイルパターン2または出力コイルパターン
3のいずれか1つのコイルパターン2、3が形成されて
おり、これらのコイルユニット6、7を積層して組立て
られている。このため、トランスの結合を上げるため、
入力コイルユニット6と出力コイルユニット7を複数枚
準備してそれらを交互に積層する必要があった。このた
め、積層数が多くなり、コスト高になっていた。
【0006】一方、ワイヤーを巻線したタイプのトラン
スにおいては、高周波駆動時の表皮効果によるワイヤー
抵抗の増加という現象が発生し、これに対する対策の必
要が生じるが、プリントコイルを用いた薄型トランスに
おいては、この影響は少なく、他に近接効果による高周
波抵抗の増加現象があることが知られている。これは、
近くの導体を流れる電流の影響を受けて交流抵抗が増大
する現象であり、隣接する導体に同方向に電流が流れた
場合に顕著に発生する。
【0007】本発明は、上記した問題点に鑑み、高周波
領域におけるコイルパターン間の近接効果の影響が小さ
く、かつ磁気結合が高く、変換効率の良好な薄型トラン
スを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項1の薄型トランスは、絶縁基材の両
面にプリントコイルを形成すると共に、該プリントコイ
ルを形成した絶縁基材にコアを組み付けてなる薄型トラ
ンスにおいて、入力コイルパターンと出力コイルパター
ンを、前記絶縁基材の同一面において互いに隣り合うよ
うに配置すると共に、前記入力コイルパターンと前記出
力コイルパターンを、前記絶縁基材の表裏面において対
向する位置に配置し、前記入力コイルパターンおよび出
力コイルパターンを表裏面に設けた複数枚の絶縁基材を
積層してトランスを構成したことを特徴とする。
【0009】このように、入力コイルパターンと出力コ
イルパターンとが同層において隣り合い、かつ絶縁基材
の表裏面においても入力コイルパターンと出力コイルパ
ターンとがそれぞれ対向する配置となっているので、高
周波領域におけるコイルパターン間の近接効果の影響が
小さく、かつ磁気結合が高く、変換効率の良好な薄型ト
ランスが得られる。
【0010】請求項2の薄型トランスは、請求項1にお
いて、積層方向に隣接する絶縁基材の対向面において互
いに対向するコイルパターンに互いに逆方向に電流が流
れるようにコイルパターンどうしを接続したことを特徴
とする。
【0011】このように、絶縁基材間のコイルパターン
を対向させることにより、隣接する絶縁基材の対向する
面のコイルパターン間においても前記近接効果の低減や
磁気結合の増大効果が得られるので、請求項1の効果が
さらに助長される。
【0012】請求項3の薄型トランスは、請求項1また
は2において、前記絶縁基材のコイルパターンの内周部
分に巻数調整用のスペースを設け、該スペースに入力コ
イルパターンまたは出力コイルパターンのいずれか一方
を延長して形成したことを特徴とする。
【0013】これにより、巻数の異なる入力コイルパタ
ーンと出力コイルパターンを有する薄型トランスにおい
ても、結合度の高い薄型トランスを提供することができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態を図面
により説明する。図1は本発明のコイルユニットの一例
を示す斜視図、図2はその分解斜視図、図3(A)は該
コイルユニットを中央において切断して示す斜視図、図
3(B)は本例のコイルユニットの断面図、図4(A)
は本例のコイルユニットにより構成された薄型トランス
の断面図である。
【0015】図1ないし図3に示すコイルユニットにお
いて、1は樹脂等でなる絶縁基材、2、3はそれぞれ該
絶縁基材1の表裏面にプリントコイルとして形成された
入力コイルパターン、出力コイルパターン、21は絶縁
基材1の表裏面に形成されたパッドである。
【0016】入力コイルパターン2と出力コイルパター
ン3は、絶縁基材1の同一面において互いに隣り合うよ
うに配置する。また、前記入力コイルパターン2と前記
出力コイルパターン3は、前記絶縁基材1の表裏面にお
いて対向する位置に配置する。
【0017】本例の入力コイルパターン2、出力コイル
パターン3はそれぞれ5ターンのものであり、入力コイ
ルパターン2は表面に3ターン、裏面に2ターン形成
し、出力コイルパターン3は表面に2ターン、裏面に3
ターン形成している。
【0018】表裏面の入力コイルパターン2の内周側の
端末どうしは、スルーホール4により接続し、また、表
裏面の出力コイルパターン3の内周側端末どうしはスル
ーホール5により接続される。絶縁基材1には、コアを
挿着するための開口部22が設けられる。
【0019】図4(A)の断面図に示すように、各コイ
ルユニット23は、絶縁材8を介して積層される。積層
により得られた積層体24にはパッド21の部分におい
てスルーホール9が設けられ、異なるコイルユニット2
3の入力コイルパターン2の外周側端末どうし、出力コ
イルパターン3の外周側端末どうしがスルーホール9の
メッキにより接続される。またスルーホール9に端子1
1が挿着される。この積層体24には、E型コア12が
その中央の足部を開口部22に挿入することにより、装
着される。
【0020】このように、入力コイルパターン2と出力
コイルパターン3とが同層と表裏面で隣り合うことによ
り、このようなコイルユニット23を積層して図4
(A)に示すような薄型トランスを構成すれば、高周波
領域におけるコイルパターン2、3間の近接効果の影響
が小さく、かつ磁気結合が高く、特に高周波スイッチン
グ電源において、変換効率の高いトランスが得られる。
【0021】図4(B)、(C)は本発明を実施する場
合の複数枚の絶縁基材1の積層方向のコイルパターン2
と出力コイルパターン3の配置および各絶縁基材1間の
接続関係、すなわち電流の流れ方向の好ましい例を説明
する図である。図4(B)、(C)はある時点における
電流の流れ方向を示しており、・印は紙面の裏面より表
面側への電流の流れ方向を示し、×印はその時点におけ
る紙面の表面側から裏面側への電流の流れ方向を示す。
図4(B)に示すように、隣接する上層側の絶縁基材1
の下面の入力コイルパターン2(出力コイルパターン
3)と下層側の絶縁基材1の上面の出力コイルパターン
3(入力コイルパターン2)とを上下方向(積層方向)
に対向させ、これらの異なる絶縁基材1、1間の上下方
向に対向する入力コイルパターン2と出力コイルパター
ン3に流れる電流が逆方向となるように各層の入力コイ
ルパターン2どうし、出力コイルパターン3どうしをそ
れぞれパッド21においてスルーホール9や端子11に
よって直列または並列に接続することにより、上下方向
についても高周波領域におけるコイルパターン2、3間
の近接効果の影響が小さく、かつ磁気結合が高く、特に
高周波スイッチング電源において、変換効率の高いトラ
ンスが得られる。
【0022】また、図4(C)に示すように、隣接する
上層側の絶縁基材1の下面の入力コイルパターン2(出
力コイルパターン3)に下層側の絶縁基材1の上面の入
力コイルパターン2(出力コイルパターン3)を上下方
向に対向させ、これらの上下に隣接する入力コイルパタ
ーン2、2(出力コイルパターン3、3)どうしに逆方
向の電流が流れるように各絶縁基材1のパッド21間を
スルーホール9や端子11によって接続しても図4
(B)と同様の効果が得られる。
【0023】図5は本発明のコイルユニット23の他の
例であり、本例のトランスは、入力コイルが8ターン、
出力コイルが4ターンのものであり、絶縁基材1の表裏
面にそれぞれ2ターンずつ隣り合うようにコイルパター
ン2、3を設けると共に、巻数の多い入力コイルパター
ン2はさらにコイルパターン内周部の巻数調整用スペー
ス25内の表裏面にそれぞれ2ターンずつ延長させて形
成されている。このようなコイルユニットを積層して薄
型トランスを用いれば、巻数の異なるコイルパターンど
うしでも前記同様に結合度の高い薄型トランスを形成す
ることができる。
【0024】
【発明の効果】請求項1によれば、絶縁基材の両面にプ
リントコイルを形成すると共に、該プリントコイルを形
成した絶縁基材にコアを組み付けてなる薄型トランスに
おいて、入力コイルパターンと出力コイルパターンを、
前記絶縁基材の同一面において互いに隣り合うように配
置すると共に、前記入力コイルパターンと前記出力コイ
ルパターンを、前記絶縁基材の表裏面において対向する
位置に配置し、前記入力コイルパターンおよび出力コイ
ルパターンを表裏面に設けた絶縁基材を複数枚積層した
ので、少なくとも絶縁基材の表裏面の入力コイルパター
ンと出力コイルパターンとが同層と表裏面で隣り合うこ
とにより、高周波領域におけるコイルパターン間の近接
効果の影響が小さく、かつ磁気結合が高く、変換効率の
良好な薄型トランスが得られる。
【0025】請求項2によれば、請求項1において、積
層方向に隣接する絶縁基材の対向面において互いに対向
するコイルパターンに互いに逆方向に電流が流れるよう
にコイルパターンどうしを接続したので、隣接する絶縁
基材の対向する面のコイルパターン間においても前記近
接効果の低減や磁気結合の増大効果が得られるので、請
求項1の効果がさらに助長される。
【0026】請求項3の薄型トランスは、請求項1また
は2において、前記絶縁基材のコイルパターンの内周部
分に巻数調整用のスペースを設け、該スペースに入力コ
イルパターンまたは出力コイルパターンのいずれか一方
を延長して形成したので、巻数の異なる入力コイルパタ
ーンと出力コイルパターンを有する薄型トランスにおい
ても、結合度の高い薄型トランスを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコイルユニットの一例を示す斜視図で
ある。
【図2】図1のコイルユニットの分解斜視図である。
【図3】(A)は該コイルユニットを中央において切断
して示す斜視図、(B)は本例のコイルユニットの断面
図である。
【図4】(A)は本例のコイルユニットにより構成され
た薄型トランスの断面図、(B)、(C)は本発明にお
いて、積層方向に対向するコイルパターンの配置と電流
の流れ方向の好ましい例を説明する図である。
【図5】本発明のコイルユニットの他の例を示す分解斜
視図である。
【図6】(A)は従来の薄型トランスを示す斜視図、
(B)はその断面図である。
【図7】従来の薄型トランスの層構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1:絶縁基材、2:入力コイルパターン、3:出力コイ
ルパターン、4、5:スルーホール、8:絶縁材、9:
スルーホール、11:端子、12:コア、21:パッ
ド、22:開口部、23:コイルユニット、24:積層
体、25:巻数調整用スペース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 15/14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基材の両面にプリントコイルを形成す
    ると共に、該プリントコイルを形成した絶縁基材にコア
    を組み付けてなる薄型トランスにおいて、 入力コイルパターンと出力コイルパターンを、前記絶縁
    基材の同一面において互いに隣り合うように配置すると
    共に、 前記入力コイルパターンと前記出力コイルパターンを、
    前記絶縁基材の表裏面において対向する位置に配置し、 前記入力コイルパターンおよび出力コイルパターンを表
    裏面に設けた複数枚の絶縁基材を積層してなることを特
    徴とする薄型トランス。
  2. 【請求項2】請求項1において、 積層方向に隣接する絶縁基材の対向面において互いに対
    向するコイルパターンに互いに逆方向に電流が流れるよ
    うにコイルパターンどうしを接続したことを特徴とする
    薄型トランス。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記絶縁基材のコイルパターンの内周部分に巻数調整用
    のスペースを設け、 該スペースに入力コイルパターンまたは出力コイルパタ
    ーンのいずれか一方を延長して形成したことを特徴とす
    る薄型トランス。
JP10117132A 1998-04-27 1998-04-27 薄型トランス Pending JPH11307367A (ja)

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