JP6137922B2 - L load - Google Patents
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Description
本発明は、パワーデバイス(スイッチング素子)の動特性を評価する際に用いるL負荷に関する。 The present invention relates to an L load used when evaluating dynamic characteristics of a power device (switching element).
パワーデバイスの動特性であるスイッチング特性を測定する際には、L負荷を備えたハーフブリッジ回路を用いる。 When measuring the switching characteristics that are the dynamic characteristics of the power device, a half-bridge circuit having an L load is used.
パワーデバイスは、定格電流の特性のみに限らず、小さい電流から大きい電流までの広範囲に渡って特性を確認する必要がある。このとき、ハーフブリッジ回路に備えられたバンクコンデンサ回路からパワーデバイスに印加された電圧Vccは固定され変更することができない。また、測定時の作業効率の観点から、同一のパワーデバイスの測定においてL負荷を交換することは通常行わない。従って、所望の電流を得るためには、パワーデバイスのON時間Tの長さを調整する必要がある。 Power devices need to be confirmed not only for rated current characteristics but also for a wide range from small currents to large currents. At this time, the voltage Vcc applied to the power device from the bank capacitor circuit provided in the half bridge circuit is fixed and cannot be changed. Also, from the viewpoint of work efficiency at the time of measurement, the L load is not normally exchanged in the measurement of the same power device. Therefore, in order to obtain a desired current, it is necessary to adjust the length of the ON time T of the power device.
従来、L負荷にも利用可能な磁気コアについて、種々の技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various techniques have been disclosed for magnetic cores that can also be used for L loads (see, for example, Patent Document 1).
L負荷を用いて小さい電流を測定する場合は、大きいインダクタンスLを用いるのが好ましく、時間Tの変動に対する電流Iの変動が少ないため、精度良く測定することができる。一方、インダクタンスLが大きい場合は、大きい電流を測定することができない。 When measuring a small current using the L load, it is preferable to use a large inductance L, and since the fluctuation of the current I with respect to the fluctuation of the time T is small, the measurement can be performed with high accuracy. On the other hand, when the inductance L is large, a large current cannot be measured.
また、L負荷を用いて大きい電流を測定する場合は、小さいインダクタンスLを用いるのが好ましく、時間Tの変動に対する電流Iの変動が大きいため、短いパルスで設定電流を印加することができ、ハーフブリッジ回路に備えられるバンクコンデンサの電荷の消費を抑えることができる。一方、インダクタンスLが小さい場合は、小さい電流を精度良く測定することができない。 Further, when measuring a large current using an L load, it is preferable to use a small inductance L. Since the fluctuation of the current I with respect to the fluctuation of the time T is large, the set current can be applied with a short pulse, and half It is possible to suppress the charge consumption of the bank capacitor provided in the bridge circuit. On the other hand, when the inductance L is small, a small current cannot be measured with high accuracy.
上記より、L負荷のインダクタンスLが固定の場合において、測定対象となる電流の範囲を広げると、大きい電流の測定あるいは小さい電流の測定の精度が悪くなり、測定精度を向上させようとすると、測定対象となる電流の範囲を狭くする必要がある。すなわち、L負荷のインダクタンスLが固定の場合には、精度良く測定することができる電流の範囲が制限されてしまう。 From the above, when the inductance L of the L load is fixed, if the range of the current to be measured is widened, the accuracy of the measurement of the large current or the measurement of the small current deteriorates. The target current range needs to be narrowed. That is, when the inductance L of the L load is fixed, the range of current that can be measured with high accuracy is limited.
特許文献1では、インダクタンスLを変更することが可能な磁気コアが開示されている。しかしながら、当該磁気コアの取り付け性(取り付けの容易さ等)、強度、外部への磁束の漏れを考慮していない。 In patent document 1, the magnetic core which can change the inductance L is disclosed. However, it does not take into consideration the mounting properties (ease of mounting, etc.), strength, and leakage of magnetic flux to the outside.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、広範囲の電流を精度良く測定し、かつ、従来と取り付け性や強度が変わることなく、外部への磁束の漏れ防止が可能なL負荷を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and can accurately measure a wide range of currents and prevent leakage of magnetic flux to the outside without changing the mounting property and strength from the conventional one. It aims at providing L load.
上記の課題を解決するために、本発明によるL負荷は、複数の板状のコアを積層して形成された積層コアと、積層コアの予め定められた部分に巻き付けられ、電流を流すことが可能な配線とを備え、積層コアは、配線が巻き付けられた部分とは異なる予め定められた部分において、積層コアの断面積が変わるように切り欠いて形成された切り欠き部を少なくとも1つ以上有し、切り欠き部は、各コアのそれぞれに形成されたザグリ部であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the L load according to the present invention is configured to flow a current by being wound around a laminated core formed by laminating a plurality of plate-like cores and a predetermined portion of the laminated core. The laminated core includes at least one notch formed by cutting out the cross-sectional area of the laminated core at a predetermined portion different from a portion around which the wire is wound. Yes, and notches is characterized countersunk portion der Rukoto formed on each of the cores.
本発明によると、複数の板状のコアを積層して形成された積層コアと、積層コアの予め定められた部分に巻き付けられ、電流を流すことが可能な配線とを備え、積層コアは、配線が巻き付けられた部分とは異なる予め定められた部分において、積層コアの断面積が変わるように切り欠いて形成された切り欠き部を少なくとも1つ以上有し、切り欠き部は、各コアのそれぞれに形成されたザグリ部であるため、広範囲の電流を精度良く測定し、かつ、従来と取り付け性や強度が変わらず、外部への磁束の漏れ防止が可能となる。
According to the present invention, a laminated core formed by laminating a plurality of plate-like cores, and a wiring that is wound around a predetermined portion of the laminated core and can flow current, the laminated core includes: in the predetermined portion different from the wiring is wound portion, the cutout portion formed by cutting to the cross-sectional area changes of the laminated core possess at least one or more notch section of each core counterbore portion der because formed respectively, a wide range of current accurately measured, and, without changing the conventional mounting resistance and strength, it is possible to leakproof flux to the outside.
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<前提技術>
まず、本発明の前提技術について説明する。
<Prerequisite technology>
First, the prerequisite technology of the present invention will be described.
図15は、前提技術によるパワーデバイスの電気的特性測定回路(ハーフブリッジ回路)の一例を示す図である。以下、スイッチング素子5はパワーデバイスであるものとして説明する。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a power device electrical characteristic measurement circuit (half-bridge circuit) according to the base technology. Hereinafter, the switching element 5 will be described as a power device.
図15に示すように、電気的特性測定回路は、バンクコンデンサ回路部1と、スナバ回路2と、L負荷3と、フライホイールダイオード4と、スイッチング素子5と、ゲートドライバ6と、ゲート抵抗7と、ゲートドライバ制御用パルスジェネレータ8とを備えている。また、バンクコンデンサ回路部1は、バンクコンデンサ1aと電源1bとを備えている。
As shown in FIG. 15, the electrical characteristic measuring circuit includes a bank capacitor circuit unit 1, a
次に、電気的特性測定回路の動作について説明する。 Next, the operation of the electrical characteristic measurement circuit will be described.
バンクコンデンサ回路部1の電源1bを予め定められた電圧になるまで昇圧していくと、当該昇圧に応じてバンクコンデンサ回路部1のバンクコンデンサ1aに電荷が溜まる。
When the
バンクコンデンサ1aに電荷が溜まった状態で、ゲートドライバ制御用パルスジェネレータ8からゲートドライバ駆動信号が出力されると、ゲートドライバ6からスイッチング素子駆動電圧が出力される。
When a gate driver drive signal is output from the gate driver
ゲートドライバ6からスイッチング素子駆動電圧が出力されると、スイッチング素子5がON状態となり、バンクコンデンサ1aからL負荷3を介してスイッチング素子5に電流が印加される。このときスイッチング素子5に流れる電流は、次式(1)で近似される。
When the switching element driving voltage is output from the
I=1/L×Vcc×T ・・・(1)
ここで、IはL負荷3を介してスイッチング素子5に流れる電流、Lはインダクタンス、Vccはバンクコンデンサ回路部1の電圧、Tはスイッチング素子がON状態となる時間(ON時間)を示している。
I = 1 / L × Vcc × T (1)
Here, I is a current flowing through the switching element 5 via the
上記の式(1)より、電流Iは、インダクタンスLに反比例し、スイッチング素子5のON時間Tとバンクコンデンサ回路部1のVccに比例する。 From the above formula (1), the current I is inversely proportional to the inductance L and proportional to the ON time T of the switching element 5 and Vcc of the bank capacitor circuit unit 1.
上述の通り、スイッチング素子5は、定格電流の特性のみに限らず、小さい電流から大きい電流までの広範囲に渡って特性を確認する必要がある。このとき、バンクコンデンサ回路部1の電圧Vccは固定されており変更することができない。また、測定時の作業効率の観点から、同一のスイッチング素子5の測定においてL負荷を交換することは通常行わない。従って、所望の電流を得るためには、スイッチング素子5のON時間Tの長さを調整する必要がある。 As described above, the switching element 5 needs to confirm the characteristics over a wide range from a small current to a large current as well as the characteristics of the rated current. At this time, the voltage Vcc of the bank capacitor circuit unit 1 is fixed and cannot be changed. Also, from the viewpoint of work efficiency during measurement, the L load is not normally exchanged in the measurement of the same switching element 5. Therefore, in order to obtain a desired current, it is necessary to adjust the length of the ON time T of the switching element 5.
図16は、バンクコンデンサ回路部1の電圧Vccが固定されている場合における、スイッチング素子5のON時間Tと電流Iとの相関関係を示すグラフである。横軸はスイッチング素子5のON時間、縦軸はL負荷3を介してスイッチング素子5に流れる電流を示している。
FIG. 16 is a graph showing the correlation between the ON time T of the switching element 5 and the current I when the voltage Vcc of the bank capacitor circuit unit 1 is fixed. The horizontal axis represents the ON time of the switching element 5, and the vertical axis represents the current flowing through the switching element 5 via the
図16において、グラフ9は、インダクタンスLが大きいL負荷を用いた場合について示している。また、グラフ10は、インダクタンスLが小さいL負荷を用いた場合について示している。また、グラフ11は、後述の本発明によるL負荷を用いた場合について示している。
In FIG. 16, a
図16に示すように、小さい電流を測定する場合は、大きいインダクタンスLを用いるのが好ましく、時間Tの変動に対する電流Iの変動が少ないため、精度良く測定することができる(図16のグラフ9)。
As shown in FIG. 16, when measuring a small current, it is preferable to use a large inductance L, and since the fluctuation of the current I with respect to the fluctuation of the time T is small, the measurement can be performed with high accuracy (
このとき、大きいインダクタンスLを用いて大きい電流を測定することには不向きである。すなわち、バンクコンデンサ1aから流れ出る電荷量は、スイッチング素子5のON時間と印加電流(スイッチング素子5に流れる電流)とからなる面積(印加電流の時間積分)となる。インダクタンスLが大きいとそれだけ時間Tを長くする必要があるため、バンクコンデンサ1a内の電荷をそれだけ多く消費する。しかし、電気的特性測定回路を備える測定システムの設置スペースの関係上、バンクコンデンサ1aの大きさには制限があり、容量にも制限が生じる。従って、インダクタンスLが大きい場合は、大きい電流を測定することができない。
At this time, it is unsuitable for measuring a large current using a large inductance L. That is, the amount of charge flowing out from the
L負荷を用いて大きい電流を測定する場合は、小さいインダクタンスLを用いるのが好ましく、時間Tの変動に対する電流Iの変動が大きいため、短いパルスで設定電流をスイッチング素子5に印加することができ、バンクコンデンサ1aの電荷の消費を抑えることができる(図16のグラフ10)。
When measuring a large current using an L load, it is preferable to use a small inductance L. Since the fluctuation of the current I with respect to the fluctuation of the time T is large, the set current can be applied to the switching element 5 with a short pulse. Thus, the consumption of electric charges of the
このとき、小さいインダクタンスLを用いて小さい電流を測定する場合は、時間Tを短くする必要があるが、時間Tの変動に対する電流Iの変動が大きく、時間Tが少しバラツクと、電流Iのバラツキが大きくなる。また、測定に用いるゲートドライバ6を制御するゲートドライバ制御用パルスジェネレータ8のパルス幅の繰り返しバラツキや、ゲートドライバ6自身の繰り返しバラツキがある。このように、時間Tのバラツキがあるため、電流Iもばらついてしまう。
At this time, when measuring a small current using a small inductance L, it is necessary to shorten the time T, but the fluctuation of the current I with respect to the fluctuation of the time T is large, the time T slightly varies, and the fluctuation of the current I. Becomes larger. Further, there are repeated variations in the pulse width of the gate driver
また、電流Iがかなり小さい場合は時間Tもそれに応じて短くする必要がある。スイッチング素子5のゲート端子には寄生容量があり、また、ゲートドライバ6とゲート端子との間にはゲート抵抗があるため、パルスを印加し始めてからゲート電圧が設定電圧まで到達するまでにある程度の時間が必要となる。しかし、電流Iに対するインダクタンスLが小さい場合は、ゲート電圧が設定電圧に到達する前に電流Iが設定電流に到達してしまうため、電流を精度良く印加することができない。
If the current I is considerably small, the time T needs to be shortened accordingly. Since there is a parasitic capacitance at the gate terminal of the switching element 5 and there is a gate resistance between the
上記より、L負荷のインダクタンスLが固定である場合において、測定対象となる電流の範囲を広げると、大きい電流の測定または小さい電流の測定の精度が悪くなり、測定精度を向上させようとすると、測定対象となる電流の範囲を狭くする必要がある。すなわち、L負荷のインダクタンスLが固定の場合には、精度良く測定することができる電流の範囲が制限されてしまう。 From the above, in the case where the inductance L of the L load is fixed, if the range of the current to be measured is widened, the accuracy of the measurement of the large current or the measurement of the small current deteriorates, and when trying to improve the measurement accuracy, It is necessary to narrow the range of current to be measured. That is, when the inductance L of the L load is fixed, the range of current that can be measured with high accuracy is limited.
上述の通り、インダクタンスLを変更することが可能な磁気コアが特許文献1に開示されているが、特許文献1では、磁気コアの取り付け性(取り付けの容易さ等)、強度、外部への磁束の漏れを考慮していない。 As described above, a magnetic core capable of changing the inductance L is disclosed in Patent Document 1, but in Patent Document 1, the mounting property (ease of mounting, etc.), strength, and magnetic flux to the outside of the magnetic core. Does not consider leaks.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。具体的に、本発明によるL負荷は、図16のグラフ11に示すように、小さい電流の領域ではインダクタンスLを大きくし、所定の電流値を超えるとインダクタンスLが小さくなるような特性を有している。本発明によるL負荷を用いれば、小さい電流の領域ではインダクタンスLが大きいためパルス幅を長くすることができ、大きい電流の領域ではインダクタンスLが小さくなるためバンクコンデンサ1aの電荷の消費を抑えることができる。以下、本発明によるL負荷について詳細に説明する。
The present invention has been made to solve such problems. Specifically, as shown in the
<実施の形態1>
本発明の実施の形態によるL負荷をどのように実現するのかについて説明する。
<Embodiment 1>
How to realize the L load according to the embodiment of the present invention will be described.
まず、L負荷のインダクタンスLが決まる仕組みについて説明する。 First, a mechanism for determining the inductance L of the L load will be described.
インダクタンスL、電流I、および磁束φには、次式(2)の関係がある。 The inductance L, current I, and magnetic flux φ have the relationship of the following equation (2).
L=φ/I ・・・(2)
ここで、Lはインダクタンス、Iはコイルを流れる電流、φはコイルに電流を流したときにコイル内を通る磁束を示している。
L = φ / I (2)
Here, L is an inductance, I is a current flowing through the coil, and φ is a magnetic flux passing through the coil when a current is passed through the coil.
上記の式(2)より、コイルに流れる電流Iと、そのときコイル内を通る磁束φとの比がインダクタンスLとなる。例えば、電流Iの値が一定であれば、コイル内を通る磁束φを大きくするとインダクタンスLは大きくなり、コイル内を通る磁束φを小さくするとインダクタンスLは小さくなる。このように、電流Iあたりの磁束φを制御することによって、インダクタンスLを制御することができる。 From the above equation (2), the ratio between the current I flowing through the coil and the magnetic flux φ passing through the coil at that time is the inductance L. For example, if the value of the current I is constant, the inductance L increases as the magnetic flux φ passing through the coil increases, and the inductance L decreases as the magnetic flux φ passing through the coil decreases. In this way, the inductance L can be controlled by controlling the magnetic flux φ per current I.
次に、磁気回路について説明する。磁束φの大きさは、磁気回路の原理を用いると制御することができる。 Next, the magnetic circuit will be described. The magnitude of the magnetic flux φ can be controlled using the principle of a magnetic circuit.
図17(a)は電気回路(直流回路)を示し、図17(b)は磁気回路を示している。 FIG. 17A shows an electric circuit (DC circuit), and FIG. 17B shows a magnetic circuit.
磁気回路(図17(b))は、電気回路(図17(a))に例えると分かり易い。磁気回路における磁束φは、電気回路における電流Iに相当する。また、磁気回路における磁位差nIは、電気回路における電位差Vに相当する。ここで、nはコイルの巻き数、Iはコイルに流れる電流を示している。すなわち、磁位差nIは、コイルの巻き数nと印加電流Iとに比例する。また、磁気回路における磁気抵抗Rmは、電気回路における電気抵抗Rに相当する。 The magnetic circuit (FIG. 17B) is easy to understand when compared to an electric circuit (FIG. 17A). The magnetic flux φ in the magnetic circuit corresponds to the current I in the electric circuit. The magnetic potential difference nI in the magnetic circuit corresponds to the potential difference V in the electric circuit. Here, n indicates the number of turns of the coil, and I indicates the current flowing through the coil. That is, the magnetic potential difference nI is proportional to the number of turns n of the coil and the applied current I. Further, the magnetic resistance Rm in the magnetic circuit corresponds to the electric resistance R in the electric circuit.
電気回路においてI=V/Rの関係があるように、磁気回路においてφ=nI/Rmの関係がある。すなわち、磁気抵抗Rmが大きいほどコイルを流れる磁束φは小さくなり、磁気抵抗Rmが小さいほどコイルを流れる磁束φは大きくなる。 Just as there is a relationship of I = V / R in the electric circuit, there is a relationship of φ = nI / Rm in the magnetic circuit. That is, the larger the magnetic resistance Rm, the smaller the magnetic flux φ flowing through the coil, and the smaller the magnetic resistance Rm, the larger the magnetic flux φ flowing through the coil.
上記より、磁気抵抗Rmを制御することによって磁束φを制御することができる。また、上述の通り、磁束φを制御することによってコイルのインダクタンスLを制御することができる。すなわち、磁気抵抗Rmを制御することによってコイルのインダクタンスLを制御することができる。 From the above, the magnetic flux φ can be controlled by controlling the magnetic resistance Rm. Further, as described above, the inductance L of the coil can be controlled by controlling the magnetic flux φ. That is, the inductance L of the coil can be controlled by controlling the magnetic resistance Rm.
次に、磁気抵抗Rmについて説明する。 Next, the magnetic resistance Rm will be described.
磁気抵抗Rm、L負荷のコアの断面積s、L負荷のコアの長さlには、次式(3)の関係がある。 The magnetic resistance Rm, the cross-sectional area s of the L-load core, and the length l of the L-load core have the relationship of the following equation (3).
Rm=1/μ×1/s×l ・・・(3)
ここで、μはL負荷のコアに用いられている材質の透磁率を示している。
Rm = 1 / μ × 1 / s × l (3)
Here, μ represents the magnetic permeability of the material used for the L-load core.
上記の式(3)より、磁気抵抗Rmは、L負荷のコアの断面積sと透磁率μとに反比例し、L負荷のコアの長さlに比例する。 From the above equation (3), the magnetic resistance Rm is inversely proportional to the cross-sectional area s and the permeability μ of the L-load core, and is proportional to the length l of the L-load core.
また、L負荷のコアには、軟磁性体が用いられる。軟磁性体のB−H曲線を図18に示す。なお、図18の縦軸Bは単位面積当たりの磁束、すなわち磁束密度を示している。また、横軸Hは磁界を示している。
A soft magnetic material is used for the L-load core. A BH curve of the soft magnetic material is shown in FIG. The vertical axis B of Figure 18 illustrates the magnetic flux per unit area, i.e., the magnetic flux density. The horizontal axis H represents the magnetic field.
図18に示すように、軟磁性体は、磁界Hに比例して磁束密度Bが大きくなる。しかし、所定の磁界Hを超えると磁束密度Bが飽和し、磁束密度Bと磁界Hとの傾きΔB/ΔH(微分透磁率)は、真空と同程度まで下がる。 As shown in FIG. 18, the soft magnetic material has a magnetic flux density B that increases in proportion to the magnetic field H. However, when a predetermined magnetic field H is exceeded, the magnetic flux density B is saturated, and the gradient ΔB / ΔH (differential permeability) between the magnetic flux density B and the magnetic field H is reduced to the same level as in vacuum.
本発明の実施の形態によるL負荷は、上記の原理を利用して実現している。 The L load according to the embodiment of the present invention is realized by using the above principle.
次に、本発明の実施の形態1によるL負荷について説明する。 Next, the L load according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施の形態1によるL負荷の構成の一例を示す平面図である。なお、本実施の形態1によるL負荷は、図15のL負荷3に対応するものとして説明する。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a configuration of an L load according to the first embodiment of the present invention. The L load according to the first embodiment will be described as corresponding to the
図1に示すように、本実施の形態1によるL負荷は、複数の板状のコアを積層して形成された積層コア15と、積層コア15の予め定められた部分に巻き付けられ、電流を流すことが可能な配線14とを備えている。
As shown in FIG. 1, the L load according to the first embodiment is wound around a
また、積層コア15は、配線14が巻き付けられた部分とは異なる予め定められた部分において、積層コア15の断面積が変わるように切り欠いて形成された切り欠き部16を、一部にのみ形成している。
Further, the
このように、本実施の形態1では、積層コア15の一部にのみ、コアの断面積を減じた箇所である切り欠き部16を設け、また、積層コア15が複数の板状のコアを積層して形成されていることを特徴としている。
As described above, in the first embodiment, a
L負荷を積層コア15で構成することによって、L負荷をバルク体のコアで構成する場合と比較して、切り欠き部16の作製が容易になる。
By configuring the L load with the
また、切り欠き部16の形状の変更は、積層コア15を構成する各板状のコアの形状を変更することによって可能となり、作製が容易になる。
In addition, the shape of the
積層コア15を構成する各板状のコアは、所望の磁気特性を有する材料(例えば、電磁鋼板)を、例えばプレス加工することによって作製する。図19,20は、従来のL負荷の構成の一例を示しているが、いずれのL負荷もコアはバルク体であり、例えば、磁性材料の焼結体である。また、図20に示すコアには間隙部27が設けられているため、磁気抵抗が大きくなる代わりに磁気飽和を抑制している。
Each plate-like core constituting the
図1に示すように、磁気抵抗は積層コア15の断面積に反比例するため、切り欠き部16が形成される部分のみ他の部分よりも磁気抵抗が大きくなる。
As shown in FIG. 1, since the magnetoresistance is inversely proportional to the cross-sectional area of the
電気回路では、抵抗が小さい部分も大きい部分も流れる電流は同じであるが、磁気回路でも同様に、流れる磁束φは切り欠き部16の部分も他の部分も同じである。切り欠き部16の部分は細い(積層コア15の断面積が他の部分よりも小さい)ため、磁束密度(磁界)は他の部分よりも大きくなる。従って、配線14に流れる電流を増やしていくと、先に切り欠き部16の部分のみが磁気飽和を起こす。切り欠き部16の部分が磁気飽和を起こすと、微分透磁率(ΔB/ΔH)は真空と同じになり、図20に示すコアの形状と等価となる。すなわち、小さい電流の領域ではインダクタンスLが大きくなり、大きい電流の領域ではインダクタンスLが小さくなり、図16のグラフ11で示すような特性を示す。従って、小さい電流の領域でもパルス幅を十分とることができる。また、大きい電流領域でもバンクコンデンサ1aの電荷の消費を抑えることができる。
In the electric circuit, the flowing current is the same in both the small resistance portion and the large resistance portion. Similarly, in the magnetic circuit, the flowing magnetic flux φ is the same in the
以上のことから、本実施の形態1によれば、広範囲の電流を精度良く測定することができる。また、積層コア15の外形は従来のコア(図19,20参照)と変わらないため、取り付けの変更が不要であり、強度も従来と変わらない。また、取り付け時に取り付け方向を気にする必要がなく(従来と取り付け性が変わらない)、従来と同様の扱いが可能である。また、積層コア15の内部に切り欠き部16を形成しているため、外部への磁束の漏れを防止することができ、外部の電子部品等に対する磁界の影響を抑制することができる。
From the above, according to the first embodiment, a wide range of current can be measured with high accuracy. Further, since the outer shape of the
<実施の形態2>
図2は、本発明の実施の形態2によるL負荷の構成の一例を示す平面図である。なお、本実施の形態2によるL負荷は、図15のL負荷3に対応するものとして説明する。
<
FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of the L load according to the second embodiment of the present invention. The L load according to the second embodiment will be described as corresponding to the
図2に示すように、本実施の形態2による積層コア15は、切り欠き部17,18を形成している。また、切り欠き部18の部分における積層コア15の断面積は、切り欠き部17の部分における積層コア15の断面積よりも小さい。その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As shown in FIG. 2, the
配線14に流れる電流を増やしていくと、先に切り欠き部18の部分が磁気飽和を起こし、さらに電流を増やすと、次に切り欠き部17の部分が磁気飽和を起こす。このとき、図3に示すような特性を示す。
When the current flowing through the
以上のことから、本実施の形態2によれば、実施の形態1と比較して、中程度の電流の領域においてさらに精度良く測定することができる。また、その他の効果は、実施の形態1と同様である。 From the above, according to the second embodiment, it is possible to perform the measurement more accurately in the medium current region as compared with the first embodiment. Other effects are the same as those of the first embodiment.
<実施の形態3>
図4は、本発明の実施の形態3によるL負荷の構成の一例を示す平面図である。
<
FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of the L load according to the third embodiment of the present invention.
実施の形態1,2によるL負荷において、インダクタンスLの変局点の前後では、電流の傾きが急激に変化するため、電流の調整が難しいことが考えられる。 In the L load according to the first and second embodiments, the current gradient changes abruptly before and after the inflection point of the inductance L, so that it may be difficult to adjust the current.
これに対して本実施の形態3では、図4に示すように、積層コア15の断面積が徐々に(連続的に)変化するような切り欠き部19を形成している。なお、切り欠き部19の形状は、積層コア15の断面積が徐々に変化する形状であれば、いかなる形状であってもよい。その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 4, a
また、図4に示すL負荷は、図5に示すような特性を有する。 Further, the L load shown in FIG. 4 has characteristics as shown in FIG.
以上のことから、本実施の形態3によれば、インダクタンスLの変局点の前後が緩やかになるため、変局点付近でも精度良く電流を測定することができる。また、その他の効果は、実施の形態1と同様である。 From the above, according to the third embodiment, the current before and after the inflection point of the inductance L becomes gentle, so that the current can be accurately measured near the inflection point. Other effects are the same as those of the first embodiment.
ここで、本実施の形態1〜3における切り欠き部16〜19の構成について、変形例1,2で説明する。
Here, the structure of the notch parts 16-19 in this Embodiment 1-3 is demonstrated in the
<変形例1>
図8は、本発明の変形例1による積層コア15を構成する板状のコアの構成の一例を示す平面図である。また、図9は、図8のA−A断面図である。
<Modification 1>
FIG. 8 is a plan view showing an example of the configuration of a plate-like core constituting the
図8,9に示すように、積層コア15を構成する板状のコアは、その一部にザグリ部23を形成している。
As shown in FIGS. 8 and 9, the plate-like core constituting the
積層コア15は、当該積層コア15を構成するコアに形成されたザグリ部23を切り欠き部として利用することによって、磁気飽和の程度を段階的に変化させることが可能となる。また、その他の効果は、実施の形態1〜3と同様である。
The
なお、ザグリ部23は、1つに限るものではなく、1つのコアに複数形成してもよく、また、複数のコアのそれぞれにザグリ部23を形成するようにしてもよい。
The number of
<変形例2>
図10は、本発明の変形例2による積層コア15を構成する板状のコアの構成の一例を示す平面図である。また、図11は、図10のA−A断面図である。
<
FIG. 10 is a plan view showing an example of the configuration of a plate-like core constituting the
図10,11に示すように、積層コア15を構成する板状のコアは、その一部に貫通部24を形成している。
As shown in FIGS. 10 and 11, the plate-like core constituting the
積層コア15は、当該積層コア15を構成するコアに形成された貫通部24を切り欠き部として利用することによって、磁気飽和の程度を段階的に変化させることが可能となる。また、その他の効果は、実施の形態1〜3と同様である。
The
なお、貫通部24は、1つに限るものではなく、1つのコアに複数形成してもよく、また、複数のコアのそれぞれに貫通部24を形成するようにしてもよい。
Note that the number of through
また、貫通部24と変形例1のザグリ部23とを組み合わせて切り欠き部を形成してもよい。
Moreover, you may form a notch part combining the
図12は、本発明の変形例2による積層コア15を構成する板状のコアの構成の他の一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another example of the configuration of the plate-like core that constitutes the
図12に示すように、積層コア15を構成する板状のコアは、その一部に貫通部25を形成している。なお、貫通部25は、貫通部24よりも長手方向の長さが短い。
As shown in FIG. 12, the plate-like core constituting the
積層コア15は、当該積層コア15を構成するコアに形成された貫通部24,25を組み合わせて切り欠き部として利用することによって、磁気飽和の程度を段階的に変化させることが可能となる。図13,14では、寸法が異なる貫通部26を組み合わせて切り欠き部を形成した積層コア15の構成の一例を示している。
The
また、貫通部24,25といった寸法が異なるコアを積層することによって、切り欠き部の厚さ方向(Z方向)の寸法を容易に変更することができる。
Further, by stacking cores having different dimensions, such as the penetrating
なお、貫通部25は、1つに限るものではなく、1つのコアに複数形成してもよく、また、複数のコアのそれぞれに貫通部25を形成するようにしてもよい。
In addition, the
また、貫通部25と変形例1のザグリ部23とを組み合わせて切り欠き部を形成してもよい。
Moreover, you may form a notch part combining the
<実施の形態4>
図6は、本発明の実施の形態4によるL負荷の構成の一例を示す図である。また、図7は、図6のA−A断面図である。なお、本実施の形態4によるL負荷は、図15のL負荷3に対応するものとして説明する。
<Embodiment 4>
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the L load according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The L load according to the fourth embodiment will be described as corresponding to the
図6,7に示すように、本実施の形態4による積層コア15は、配線14が巻き付けられた部分とは異なる予め定められた部分において、飽和磁束密度が異なる(すなわち、透磁率が異なる)2種類のコアを積層して形成された異種コア積層部20を有している。なお、本実施の形態5では、異種コア積層部20を2種類のコアで形成しているが、2種類以上であればよい。また、その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
異種コア積層部20は、低透磁率コア21(低透磁率のコア)を高透磁率コア22(高透磁率のコア)で挟んで形成されている。すなわち、積層する各板状のコアの材料特性が異なるようにしている。本実施の形態4では、一例として、積層コア15を構成する外側のコアは高透磁率の材料を用いて形成されている。
The
以上のことから、本実施の形態4によれば、積層コア15の各コアを形成する材料の特性、厚さ、コアの積層数等を変えることによって、積層コア15の特性を容易に変更することが可能となる。また、積層コア15を構成する外側のコアに高透磁率の材料を用いることによって、外部への磁束の漏れをより効果的に抑制することが可能となる。また、その他の効果は、実施の形態1と同様である。
From the above, according to the fourth embodiment, the characteristics of the
上述の積層コア15は、実施の形態1〜4で説明した構成に限るものではなく、各実施の形態で説明した構成をさらに組み合わせて、所望の特性を有するL負荷を構成してもよい。
The above-described
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 バンクコンデンサ回路部、2 スナバ回路、3 L負荷、4 フライホイールダイオード、5 スイッチング素子、6 ゲートドライバ、7 ゲート抵抗、8 ゲートドライバ制御用パルスジェネレータ、9〜11 グラフ、12 電気回路、13 磁気回路、14 配線、15 積層コア、16〜19 切り欠き部、20 異種コア積層部、21 低透磁率コア、22 高透磁率コア、23 ザグリ部、24〜26 貫通部、27 間隙部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bank capacitor circuit part, 2 Snubber circuit, 3 L load, 4 Flywheel diode, 5 Switching element, 6 Gate driver, 7 Gate resistance, 8 Gate driver control pulse generator, 9-11 Graph, 12 Electrical circuit, 13 Magnetic Circuit, 14 wiring, 15 laminated core, 16 to 19 notch, 20 heterogeneous core laminated portion, 21 low magnetic permeability core, 22 high magnetic permeability core, 23 counterbore portion, 24 to 26 penetration portion, 27 gap portion.
Claims (7)
前記積層コアの予め定められた部分に巻き付けられ、電流を流すことが可能な配線と、
を備え、
前記積層コアは、前記配線が巻き付けられた部分とは異なる予め定められた部分において、前記積層コアの断面積が変わるように切り欠いて形成された切り欠き部を少なくとも1つ以上有し、
前記切り欠き部は、各前記コアのそれぞれに形成されたザグリ部であることを特徴とする、L負荷。 A laminated core formed by laminating a plurality of plate-shaped cores;
A wire that is wound around a predetermined portion of the laminated core and can pass a current;
With
The laminated core is in the predetermined portion different from the wiring is wound portion, a notch cross section is formed by cutting as changes of the laminated core possess at least one or more,
The notch is characterized countersunk portion der Rukoto that is formed on each of the core, L load.
一方の前記切り欠き部は前記ザグリ部であり、他方の前記切り欠き部は少なくとも1つ以上の前記コアに形成された貫通部であることを特徴とする、請求項1に記載のL負荷。
The laminated core has two notches,
The L load according to claim 1, wherein one of the cutout portions is the counterbore portion, and the other cutout portion is a through portion formed in at least one of the cores.
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Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183119A (en) * | 1975-01-17 | 1976-07-21 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | |
| JPS56145824U (en) * | 1980-03-31 | 1981-11-04 | ||
| JPS5931216U (en) * | 1982-08-19 | 1984-02-27 | フジテック株式会社 | Gapped iron core reactor |
| JPH0631703Y2 (en) * | 1985-04-30 | 1994-08-22 | フジテック株式会社 | Transformer core structure |
| JPS62103225U (en) * | 1985-12-18 | 1987-07-01 | ||
| JPS62154626U (en) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | ||
| JPH07226320A (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | Anode reactor |
| US20080074230A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Ford Motor Company | Variable permeability inductor cre structures |
-
2013
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10470248B2 (en) * | 2012-08-06 | 2019-11-05 | Neturen Co., Ltd. | Direct resistance heating method |
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