JP7621750B2

JP7621750B2 - transformer

Info

Publication number: JP7621750B2
Application number: JP2020117204A
Authority: JP
Inventors: 薫平吉川; 康徳箱田
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2025-01-27
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: JP2022014702A

Description

本開示は、トランスに関する。 This disclosure relates to a transformer.

トランスには、巻き線を複数の位置で巻いた構造がある。例えば、特許文献１には、２次巻線パターンは基板の支脚挿入穴外周に位置して該基板に形成される支巻線パターンを含むように形成することで、例えば、１次巻線パターンの２ターンに対し２次巻線パターンを２．５ターンにする積層トランスが記載されている。 Some transformers have a structure in which windings are wound in multiple positions. For example, Patent Document 1 describes a multi-layer transformer in which the secondary winding pattern is positioned on the outer periphery of the support leg insertion hole of the substrate and is formed to include a support winding pattern formed on the substrate, thereby making the secondary winding pattern 2.5 turns for every 2 turns of the primary winding pattern.

特開平９－１１５７３４号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-115734

特許文献１のように、複数のコイルで１次側または２次側のコイルを構成することで、高さを低くすることができる。しかしながら、巻き線の巻き数を非整数とする場合でも、１次コイルと２次コイルの巻き数比によって割り振りが難しい場合や、構造が複雑になる場合がある。割り振りが難しい場合、各コイルの巻き線の巻き数のずれに起因して、変換効率の損失が生じ得る。 As in Patent Document 1, the height can be reduced by configuring the primary or secondary coil with multiple coils. However, even if the number of turns of the winding is a non-integer, allocation may be difficult or the structure may become complicated depending on the ratio of the turns of the primary coil and the secondary coil. When allocation is difficult, a loss of conversion efficiency may occur due to a discrepancy in the number of turns of the winding of each coil.

本開示は、変換効率の損失を低減することができ、設計しやすいトランスを提供することを目的とする。 The purpose of this disclosure is to provide a transformer that can reduce losses in conversion efficiency and is easy to design.

本開示の一態様のトランスは、第１コイルと、前記第１コイルに巻かれた第１分岐線と、前記第１コイルと異なる位置で巻かれ、前記第１コイルと巻き数が同じ第２コイルと、前記第２コイルに巻かれた第２分岐線と、を含み、前記第１コイルと、前記第１分岐線と、前記第２コイルと、前記第２分岐線とは連続した巻き線で形成され、前記第１分岐線と、前記第２分岐線とは並列に接続され、前記第１コイルと、前記第２コイルと、前記第１分岐線および前記第２分岐線とは、直列に接続されている、ことを特徴とする。 The transformer of one aspect of the present disclosure includes a first coil, a first branch wire wound around the first coil, a second coil wound at a position different from the first coil and having the same number of turns as the first coil, and a second branch wire wound around the second coil, the first coil, the first branch wire, the second coil, and the second branch wire being formed of a continuous winding, the first branch wire and the second branch wire being connected in parallel, and the first coil, the second coil, the first branch wire, and the second branch wire being connected in series.

前記巻き線は、巻き数が３より大きい素数である、ことを特徴とする。 The winding is characterized in that the number of turns is a prime number greater than three.

前記第１コイルに挿入された第１コアと、前記第２コイルに挿入された第２コアと、を含む、ことを特徴とする。 It is characterized by including a first core inserted into the first coil and a second core inserted into the second coil.

前記巻き線は、前記第１分岐線と前記第２分岐線の抵抗値が実質的に同一である、ことを特徴とする。 The winding is characterized in that the resistance values of the first branch wire and the second branch wire are substantially the same.

前記巻き線は、基板の表面に形成された配線である、ことを特徴とする。 The winding is characterized by being a wiring formed on the surface of the substrate.

本開示は、変換効率の損失を低減することができ、設計しやすいトランスを提供することができる。 This disclosure can reduce losses in conversion efficiency and provide a transformer that is easy to design.

図１は、第１実施形態のトランスの回路を模式的に示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a transformer circuit according to a first embodiment. 図２は、第１実施形態のトランスの１次コイルユニットの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a primary coil unit of the transformer according to the first embodiment. 図３は、第１実施形態のトランスの１次コイルユニットの巻き線の巻き順を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the winding order of the windings of the primary coil unit of the transformer according to the first embodiment. 図４は、第２実施形態のトランスの回路を模式的に示す回路構成図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a transformer circuit according to the second embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。また、以下の実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment, and when there are multiple embodiments, it also includes configurations in which the respective embodiments are combined. In addition, in the following embodiments, the same parts are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.

［第１実施形態］
図１を用いて、第１実施形態のトランスについて説明する。図１は、第１実施形態のトランスの回路を模式的に示す回路構成図である。 [First embodiment]
The transformer of the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a circuit configuration diagram that shows a schematic diagram of the transformer circuit of the first embodiment.

図１に示すように、トランス１は、１次コイルユニット１０と、２次コイルユニット２０と、第１コア３１と、第２コア３２と、を含む。トランス１は、例えば、プリント基板の表面に１次コイルユニット１０と、２次コイルユニット２０とが形成されるプレーナトランスである。以下では、トランス１は、プレーナトランスであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。トランス１は、通常の巻き線トランスであってもよい。 As shown in FIG. 1, the transformer 1 includes a primary coil unit 10, a secondary coil unit 20, a first core 31, and a second core 32. The transformer 1 is, for example, a planar transformer in which the primary coil unit 10 and the secondary coil unit 20 are formed on the surface of a printed circuit board. In the following, the transformer 1 is described as being a planar transformer, but the present disclosure is not limited to this. The transformer 1 may also be a normal wound transformer.

１次コイルユニット１０は、第１コイル１１と、第２コイル１２と、第１分岐線１３と、第２分岐線１４とを含む。１次コイルユニット１０は、トランス１の１次側のコイルを構成する。第１コイル１１と、第２コイル１２と、第１分岐線１３と、第２分岐線１４とは、それぞれ、連続した巻き線で形成されている。第１コイル１１と、第２コイル１２とのそれぞれの抵抗値は、実質的に同一である。第１分岐線１３と、第２分岐線１４とのそれぞれの抵抗値は、実質的に同一である。１次コイルユニット１０は、第１コア３１と、第２コア３２とが挿入されるように、所定回数巻かれた巻き線である。１次コイルユニット１０の巻き数は、設計に応じて変化する。以下では、１次コイルユニット１０の巻き数は、１３Ｔ（巻き）である場合について説明するが、これに限定されない。 The primary coil unit 10 includes a first coil 11, a second coil 12, a first branch wire 13, and a second branch wire 14. The primary coil unit 10 constitutes a coil on the primary side of the transformer 1. The first coil 11, the second coil 12, the first branch wire 13, and the second branch wire 14 are each formed of a continuous winding. The resistance values of the first coil 11 and the second coil 12 are substantially the same. The resistance values of the first branch wire 13 and the second branch wire 14 are substantially the same. The primary coil unit 10 is a winding wound a predetermined number of times so that the first core 31 and the second core 32 are inserted. The number of turns of the primary coil unit 10 varies depending on the design. Below, a case where the number of turns of the primary coil unit 10 is 13T (turns) will be described, but is not limited to this.

第１コイル１１は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第１コイル１１は、第１コア３１が挿入されるように形成されている。第１コイル１１の巻き数は、例えば、６Ｔである。第１コイル１１は、第１分岐線１３と、第２分岐線１４とに分岐する分岐点Ｐ１を有する。 The first coil 11 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The first coil 11 is formed so that the first core 31 is inserted. The number of turns of the first coil 11 is, for example, 6T. The first coil 11 has a branch point P1 where it branches into a first branch line 13 and a second branch line 14.

第２コイル１２は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第２コイル１２は、第２コア３２が挿入されるように形成されている。第２コイル１２の巻き数は、第１コイル１１と同じである。すなわち、図１に示す例では、第２コイル１２の巻き数は、６Ｔである。第２コイル１２は、第１分岐線１３と、第２分岐線１４とが合流する合流点Ｐ２を有する。 The second coil 12 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The second coil 12 is formed so that the second core 32 is inserted. The number of turns of the second coil 12 is the same as that of the first coil 11. That is, in the example shown in FIG. 1, the number of turns of the second coil 12 is 6T. The second coil 12 has a junction P2 where the first branch line 13 and the second branch line 14 join together.

第１分岐線１３は、分岐点Ｐ１から分岐し、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第１分岐線１３は、第１コア３１が挿入されるように形成されている。 The first branch wire 13 branches off from the branch point P1 and is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The first branch wire 13 is formed so that the first core 31 can be inserted into it.

第２分岐線１４は、分岐点Ｐ１から分岐し、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第２分岐線１４は、第２コア３２が挿入されるように形成されている。 The second branch wire 14 branches off from the branch point P1 and is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The second branch wire 14 is formed so that the second core 32 can be inserted.

第１分岐線１３と、第２分岐線１４とは、並列に接続されている。１次コイルユニット１０の巻き数１３Ｔのうち、第１コイル１１および第２コイル１２の巻き数が６Ｔなので、残りの１Ｔを第１分岐線１３と、第２分岐線１４とで実現している。具体的には、第１分岐線１３および第２分岐線１４の巻き数は、それぞれ、０．５Ｔである。すなわち、１次コイルユニット１０は、第１コア３１および第２コア３２が、それぞれ、巻き数が６．５Ｔのコイルに挿入されるように形成されている。 The first branch wire 13 and the second branch wire 14 are connected in parallel. Of the 13T of turns in the primary coil unit 10, the number of turns in the first coil 11 and the second coil 12 is 6T, so the remaining 1T is realized by the first branch wire 13 and the second branch wire 14. Specifically, the number of turns in the first branch wire 13 and the second branch wire 14 is 0.5T each. In other words, the primary coil unit 10 is formed so that the first core 31 and the second core 32 are each inserted into a coil with a number of turns of 6.5T.

第１コイル１１と、第１分岐線１３および第２分岐線１４とは、直列に接続されている。第２コイル１２と、第１分岐線１３および第２分岐線１４とは、直列に接続されている。 The first coil 11 is connected in series to the first branch line 13 and the second branch line 14. The second coil 12 is connected in series to the first branch line 13 and the second branch line 14.

１次コイルユニット１０にＶ［Ｖ］の電位差が生じて、Ｉ［Ａ］の電流が流れたとする。第１コイル１１にＩ［Ａ］の電流が流れた場合に、電流は分岐点Ｐ１で分岐し、第１分岐線１３および第２分岐線１４には、それぞれ、Ｉ／２［Ａ］の電流が流れる。第１分岐線１３および第２分岐線１４をそれぞれ流れる電流は、合流点Ｐ２で合流するので、第２コイル１２には、Ｉ［Ａ］の電流が流れる。 Let us assume that a potential difference of V [V] occurs in the primary coil unit 10, causing a current of I [A] to flow. When a current of I [A] flows through the first coil 11, the current branches at branch point P1, and a current of I/2 [A] flows through each of the first branch line 13 and the second branch line 14. The currents flowing through the first branch line 13 and the second branch line 14 join at the joining point P2, so a current of I [A] flows through the second coil 12.

２次コイルユニット２０は、コイル２１と、コイル２２とを含む。２次コイルユニット２０は、トランス１の２次側のコイルを構成している。 The secondary coil unit 20 includes a coil 21 and a coil 22. The secondary coil unit 20 constitutes the secondary coil of the transformer 1.

コイル２１は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。コイル２１は、第１コア３１が挿入されるように形成されている。図１に示す例では、コイル２１の巻き数は、１Ｔである。 The coil 21 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The coil 21 is formed so that the first core 31 can be inserted into it. In the example shown in FIG. 1, the number of turns of the coil 21 is 1T.

コイル２２は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。コイル２２は、第２コア３２が挿入されるように形成されている。図１に示す例では、コイル２２の巻き数は、例えば、１Ｔである。 The coil 22 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The coil 22 is formed so that the second core 32 can be inserted into it. In the example shown in FIG. 1, the number of turns of the coil 22 is, for example, 1T.

図２を用いて、第１実施形態のトランスの１次コイルユニットの詳細について説明する。図２は、第１実施形態のトランスの１次コイルの分解斜視図である。 The primary coil unit of the transformer of the first embodiment will be described in detail with reference to Figure 2. Figure 2 is an exploded perspective view of the primary coil of the transformer of the first embodiment.

図２に示すように、１次コイルユニット１０は、巻き線が巻かれた積層構造を有している。図２では、プリント基板内に形成されている１次コイルユニット１０の構成のみを示し、プリント基板は省略して示している。１次コイルユニット１０は、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２とを含む。第１領域Ｒ１は、第１コイル１１と、第１分岐線１３とが形成される領域である。第２領域Ｒ２は、第２コイル１２と、第２分岐線１４とが形成される領域である。本実施形態では、１次コイルユニット１０をプリント基板の表面で積層構造とすることで、各コアが挿入されるコアの巻き線の巻き数を均等にすることができる。 As shown in FIG. 2, the primary coil unit 10 has a laminated structure with a winding. FIG. 2 shows only the configuration of the primary coil unit 10 formed in the printed circuit board, and the printed circuit board is omitted. The primary coil unit 10 includes a first region R1 and a second region R2. The first region R1 is a region in which the first coil 11 and the first branch line 13 are formed. The second region R2 is a region in which the second coil 12 and the second branch line 14 are formed. In this embodiment, by forming the primary coil unit 10 into a laminated structure on the surface of the printed circuit board, the number of turns of the winding of each core into which the core is inserted can be made uniform.

第１コア３１は、例えば、ＵＩコアである。具体的には、第１コア３１は、第１Ｕ字型コア３１ａと、第１Ｉ字型コア３１ｂとを含む。第１Ｕ字型コア３１ａは、第１側壁部３１１ａと、第２側壁部３１２ａと、を備える。第１コア３１は、第１Ｕ字型コア３１ａを第１コイル１１に挿入した状態で、第１Ｉ字型コアを第１側壁部３１１ａと、第２側壁部３１２ａに係合させることで構成されている。 The first core 31 is, for example, a UI core. Specifically, the first core 31 includes a first U-shaped core 31a and a first I-shaped core 31b. The first U-shaped core 31a has a first side wall portion 311a and a second side wall portion 312a. The first core 31 is configured by engaging the first I-shaped core with the first side wall portion 311a and the second side wall portion 312a with the first U-shaped core 31a inserted into the first coil 11.

第１コイル１１は、第１コア３１が挿入される構造を有する。具体的には、第１コイル１１は、第１側壁部３１１ａが挿入される第１開口部１０１と、第２側壁部３１２ａが挿入される第２開口部１０２とを有する。第１分岐線１３は、第２側壁部３１２ａが挿入される第２開口部１０２を有する。第１分岐線１３は、第２開口部１０２を形成する巻き線の一部である。 The first coil 11 has a structure in which the first core 31 is inserted. Specifically, the first coil 11 has a first opening 101 into which the first side wall portion 311a is inserted, and a second opening 102 into which the second side wall portion 312a is inserted. The first branch wire 13 has a second opening 102 into which the second side wall portion 312a is inserted. The first branch wire 13 is part of the winding that forms the second opening 102.

第２コア３２は、例えば、ＵＩコアである。第２コア３２は、第２Ｕ字型コア３２ａと、第２Ｉ字型コア３２ｂとを含む。第２Ｕ字型コア３２ａは、第１側壁部３２１ａと、第２側壁部３２２ａと、を備える。 The second core 32 is, for example, a UI core. The second core 32 includes a second U-shaped core 32a and a second I-shaped core 32b. The second U-shaped core 32a includes a first side wall portion 321a and a second side wall portion 322a.

第２コイル１２は、第２コア３２が挿入される構造を有する。具体的には、第２コイル１２は、第１側壁部３２１ａが挿入される第３開口部１０３と、第２側壁部３２２ａが挿入される第４開口部１０４とを有する。第２分岐線１４は、第３開口部１０３を形成する巻き線の一部である。 The second coil 12 has a structure in which the second core 32 is inserted. Specifically, the second coil 12 has a third opening 103 into which the first side wall portion 321a is inserted, and a fourth opening 104 into which the second side wall portion 322a is inserted. The second branch wire 14 is part of the winding that forms the third opening 103.

図３を用いて、第１実施形態のトランスの１次コイルユニットの巻き線の巻き順について説明する。図３は、第１実施形態のトランスの１次コイルユニットの巻き線の巻き順を説明するための模式図である。 The winding order of the windings of the primary coil unit of the transformer of the first embodiment will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the winding order of the windings of the primary coil unit of the transformer of the first embodiment.

図３には、プリント基板の第１層４１と、第２層４２と、第３層４３と、第４層４４とが示されている。第１実施形態では、第１層４１から第４層４４までに渡って巻き線を巻くことにより１次コイルユニット１０を形成する。以下では、第１層４１から第４層４４までの４層で１次コイルユニット１０を形成するものとして説明するが、層の数は１次コイルユニット１０の巻き線の巻き数に応じて、適宜調整可能である。 Figure 3 shows a first layer 41, a second layer 42, a third layer 43, and a fourth layer 44 of the printed circuit board. In the first embodiment, the primary coil unit 10 is formed by winding the wire from the first layer 41 to the fourth layer 44. In the following, the primary coil unit 10 is described as being formed of four layers from the first layer 41 to the fourth layer 44, but the number of layers can be adjusted as appropriate depending on the number of turns of the wire of the primary coil unit 10.

まず、第１層４１において、第１側壁部３１１ａが挿入される第１開口部１０１を形成するように開始位置５１からスルーホール７１の位置まで巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の１巻き目を形成する（ステップＳ１）。次に、第２層４２において、第１開口部１０１を形成するようにスルーホール７１の位置から巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の２巻き目を形成する（ステップＳ２）。第１コイル１１の１巻き目の巻き線６１と、２巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７１により電気的に接続されている。 First, in the first layer 41, the first turn of the first coil 11 is formed by winding the winding 61 from the starting position 51 to the position of the through hole 71 so as to form the first opening 101 into which the first side wall portion 311a is inserted (step S1). Next, in the second layer 42, the second turn of the first coil 11 is formed by winding the winding 61 from the position of the through hole 71 so as to form the first opening 101 (step S2). The winding 61 of the first turn of the first coil 11 and the winding 61 of the second turn are electrically connected by the through hole 71.

次に、第２層４２において、第１コイル１１の２巻き目を形成した後に続けて、第２側壁部３１２ａが挿入される第２開口部１０２を形成するようにスルーホール７２の位置まで巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の３巻き目を形成する（ステップＳ３）。次に、第１層４１において、第２開口部１０２を形成するようにスルーホール７２の位置からスルーホール７３の位置まで巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の４巻き目を形成する（ステップＳ４）。第１コイル１１の３巻き目の巻き線６１と、第１コイル１１の４巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７２により電気的に接続されている。 Next, in the second layer 42, after forming the second turn of the first coil 11, the third turn of the first coil 11 is formed by winding the winding 61 up to the position of the through hole 72 so as to form the second opening 102 into which the second side wall portion 312a is inserted (step S3). Next, in the first layer 41, the fourth turn of the first coil 11 is formed by winding the winding 61 from the position of the through hole 72 to the position of the through hole 73 so as to form the second opening 102 (step S4). The third turn of the winding 61 of the first coil 11 and the fourth turn of the winding 61 of the first coil 11 are electrically connected by the through hole 72.

次に、第３層４３において、第１開口部１０１を形成するようにスルーホール７３の位置からスルーホール７４の位置まで巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の５巻き目を形成する（ステップＳ５）。第１コイル１１の４巻き目の巻き線６１と、５巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７３により電気的に接続されている。次に、第４層４４において、第２開口部１０２を形成するようにスルーホール７４の位置からスルーホール７５の位置まで巻き線６１を巻くことで第１コイル１１の６巻き目を形成する（ステップＳ６）。第１コイル１１の５巻き目の巻き線６１と、第１コイル１１の６巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７４により電気的に接続されている。ステップＳ１～ステップＳ６により、第１コイル１１が形成される。 Next, in the third layer 43, the fifth turn of the first coil 11 is formed by winding the wire 61 from the position of the through hole 73 to the position of the through hole 74 so as to form the first opening 101 (step S5). The fourth turn of the wire 61 of the first coil 11 and the fifth turn of the wire 61 are electrically connected by the through hole 73. Next, in the fourth layer 44, the sixth turn of the first coil 11 is formed by winding the wire 61 from the position of the through hole 74 to the position of the through hole 75 so as to form the second opening 102 (step S6). The fifth turn of the wire 61 of the first coil 11 and the sixth turn of the wire 61 of the first coil 11 are electrically connected by the through hole 74. The first coil 11 is formed by steps S1 to S6.

次に、巻き線６１は第１分岐線１３と第２分岐線１４とに分岐する。具体的には、第４層４４において、第１コイル１１の６巻き目を形成した後、第１側壁部３２１ａが挿入される第３開口部１０３を形成するように分岐点Ｐ１からスルーホール７６の位置まで巻き線６１を巻くことで第２分岐線１４を形成する（ステップ７ａ）。また、第３層４３において、第２開口部１０２を形成するようにスルーホール７５から合流点Ｐ２まで巻き線６１で巻くことで第１分岐線１３を形成する（ステップ７ｂ）。ここで、第１分岐線１３と、第２分岐線１４とは、並列に接続されている。第１コイル１１の６巻き目の巻き線６１と、第１分岐線１３とは、スルーホール７５により電気的に接続されている。第１コイル１１の６巻き目の巻き線６１と、第２分岐線１４とは、分岐点Ｐ１により電気的に接続されている。 Next, the winding 61 branches into the first branch line 13 and the second branch line 14. Specifically, in the fourth layer 44, after forming the sixth turn of the first coil 11, the second branch line 14 is formed by winding the winding 61 from the branch point P1 to the position of the through hole 76 so as to form the third opening 103 into which the first side wall portion 321a is inserted (step 7a). Also, in the third layer 43, the first branch line 13 is formed by winding the winding 61 from the through hole 75 to the junction point P2 so as to form the second opening 102 (step 7b). Here, the first branch line 13 and the second branch line 14 are connected in parallel. The sixth turn of the winding 61 of the first coil 11 and the first branch line 13 are electrically connected by the through hole 75. The sixth turn of the winding 61 of the first coil 11 and the second branch line 14 are electrically connected by the branch point P1.

次に、第３層４３において、第１側壁部３２１ａが挿入される第３開口部１０３を形成するようにスルーホール７６の位置からスルーホール７７の位置まで巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の１巻き目を形成する（ステップＳ８）。第２コイル１２の１巻き目の巻き線６１と、第１分岐線１３とは、合流点Ｐ２により電気的に接続される。第２コイル１２の１巻き目の巻き線６１と、第２分岐線１４とは、スルーホール７６により電気的に接続される。次に、第４層４４において、第２側壁部３２２ａが挿入される第４開口部１０４を形成するようにスルーホール７７の位置からスルーホール７８の位置まで巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の２巻き目を形成する（ステップＳ９）。第２コイル１２の１巻き目の巻き線６１と、第２コイル１２の２巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７７により電気的に接続されている。 Next, in the third layer 43, the winding 61 is wound from the position of the through hole 76 to the position of the through hole 77 so as to form the third opening 103 into which the first side wall portion 321a is inserted, thereby forming the first winding of the second coil 12 (step S8). The winding 61 of the first winding of the second coil 12 and the first branch wire 13 are electrically connected by the junction P2. The winding 61 of the first winding of the second coil 12 and the second branch wire 14 are electrically connected by the through hole 76. Next, in the fourth layer 44, the winding 61 is wound from the position of the through hole 77 to the position of the through hole 78 so as to form the fourth opening 104 into which the second side wall portion 322a is inserted, thereby forming the second winding of the second coil 12 (step S9). The winding 61 of the first winding of the second coil 12 and the winding 61 of the second winding of the second coil 12 are electrically connected by the through hole 77.

次に、第１層４１において、第３開口部１０３を形成するようにスルーホール７８の位置からスルーホール７９の位置まで巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の３巻き目を形成する（ステップＳ１０）。第２コイル１２の２巻き目の巻き線６１と、第２コイル１２の３巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７８により電気的に接続されている。次に、第２層４２において、第３開口部１０３を形成するようにスルーホール７９の位置から巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の４巻き目を形成する（ステップＳ１１）。第２コイル１２の３巻き目の巻き線６１と、第２コイル１２の４巻き目の巻き線６１とは、スルーホール７９により電気的に接続されている。 Next, in the first layer 41, the third turn of the second coil 12 is formed by winding the winding 61 from the position of the through hole 78 to the position of the through hole 79 so as to form the third opening 103 (step S10). The second turn of the winding 61 of the second coil 12 and the third turn of the winding 61 of the second coil 12 are electrically connected by the through hole 78. Next, in the second layer 42, the fourth turn of the second coil 12 is formed by winding the winding 61 from the position of the through hole 79 so as to form the third opening 103 (step S11). The third turn of the winding 61 of the second coil 12 and the fourth turn of the winding 61 of the second coil 12 are electrically connected by the through hole 79.

次に、第２層４２において、第２コイル１２の５巻き目を形成した後に続けて、第４開口部１０４を形成するようにスルーホール８０の位置まで巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の５巻き目を形成する（ステップＳ１２）。次に、第１層４１において、第４開口部１０４を形成するようにスルーホール８０の位置から終了位置５２の位置まで巻き線６１を巻くことで第２コイル１２の６巻き目を形成する（ステップＳ１３）。第２コイル１２の５巻き目の巻き線６１と、第２コイル１２の６巻き目の巻き線６１とは、スルーホール８０により電気的に接続されている。ステップＳ８～ステップＳ１３により第２コイル１２が形成される。なお、図３を用いて、第１コイル１１および第２コイル１２の巻き方について説明したが、これは例示であり、本開示はこれに限られない。 Next, in the second layer 42, the fifth turn of the second coil 12 is formed, followed by winding the winding 61 up to the position of the through hole 80 so as to form the fourth opening 104 (step S12). Next, in the first layer 41, the sixth turn of the second coil 12 is formed by winding the winding 61 from the position of the through hole 80 to the position of the end position 52 so as to form the fourth opening 104 (step S13). The fifth turn of the winding 61 of the second coil 12 and the sixth turn of the winding 61 of the second coil 12 are electrically connected by the through hole 80. The second coil 12 is formed by steps S8 to S13. Note that the winding method of the first coil 11 and the second coil 12 has been described using FIG. 3, but this is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

１次コイルユニット１０の巻き数が１３Ｔである場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。本開示では、１次コイルユニット１０の巻き数が、１次コイルユニット１０に含まれるコアの数（コイルの数）で割り切れない場合に、好適に巻き線を巻くことができる。具体的には、１次コイルユニット１０の巻き数をＮ、コアの数（コイルの数）をＭとした場合に、各コイルにおいてＮ／Ｍの商を巻き数として、Ｎ／Ｍの余りを分岐線として並列に巻くようにすればよい。コイルの巻き数Ｎは、素数であることが好ましく、３以上の素数であることがより好ましい。これにより、１次コイルユニット１０の巻き数が、１次コイルユニット１０に含まれるコイルの数で割り切れない場合も、所望の巻き数比にすることができる。 Although the case where the number of turns of the primary coil unit 10 is 13T has been described, the present disclosure is not limited thereto. In the present disclosure, when the number of turns of the primary coil unit 10 is not divisible by the number of cores (the number of coils) included in the primary coil unit 10, the windings can be suitably wound. Specifically, when the number of turns of the primary coil unit 10 is N and the number of cores (the number of coils) is M, the quotient of N/M is set as the number of turns in each coil, and the remainder of N/M is wound in parallel as a branch line. The number of turns N of the coil is preferably a prime number, and more preferably a prime number of 3 or more. This allows a desired turn ratio to be achieved even when the number of turns of the primary coil unit 10 is not divisible by the number of coils included in the primary coil unit 10.

例えば、１次コイルユニット１０の巻き数が９Ｔであり、コイルの数が２個である場合を考える。この場合、９／２の商である４がコイルの巻き数となる。そして、９／２の余りの１を２個の分岐線を設けて並列に接続した後、２個のコイルに直列に接続するようにすればよい。すなわち、１次コイルユニット１０において、第１コイル１１および第２コイル１２の巻き数が、それぞれ、４．５Ｔとなる。 For example, consider a case where the number of turns in the primary coil unit 10 is 9T and the number of coils is 2. In this case, the quotient of 9/2, 4, becomes the number of turns in the coil. The remainder of 9/2, 1, is then connected in parallel using two branch wires, and then connected in series to the two coils. That is, in the primary coil unit 10, the number of turns in the first coil 11 and the second coil 12 are each 4.5T.

上述のとおり、本実施形態では、１次コイルユニット１０の巻き数が１次コイルユニット１０に含まれる数で割りきれない非整数となる構成であっても、分岐線を設けることにより各コイルの巻き数を整数とすることができる。これにより、各コイルの巻き線の巻き数のずれに起因する変換効率の損失を低減することができる。また、本実施形態では、各コイルの巻き数を整数とすることができるので、設計しやすくなる。 As described above, in this embodiment, even if the number of turns in the primary coil unit 10 is a non-integer that cannot be divided by the number included in the primary coil unit 10, the number of turns in each coil can be made an integer by providing branch wires. This makes it possible to reduce loss of conversion efficiency caused by discrepancies in the number of turns in the windings of each coil. Also, in this embodiment, the number of turns in each coil can be made an integer, making design easier.

また、本実施形態では、コアの形状は、ＵＩコアに限定されず、ＥＩコア、ＥＥコア、ＵＵコアなどの様々な形状のコアを用いることができる。 In addition, in this embodiment, the shape of the core is not limited to a UI core, and various shapes of cores such as an EI core, an EE core, and a UU core can be used.

［第２実施形態］
図４を用いて、第２実施形態のトランスについて説明する。図４は、第２実施形態のトランスの回路を模式的に示す回路構成図である。 [Second embodiment]
The transformer of the second embodiment will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a circuit configuration diagram that shows a schematic diagram of the transformer circuit of the second embodiment.

図４に示すように、トランス１Ａは、１次コイルユニット１０Ａと、２次コイルユニット２０Ａと、第１コア３１Ａと、第２コア３２Ａと、第３コア３３と、を含む。トランス１Ａは、１次コイルユニット１０Ａが３個のコイルを備える点と、２次コイルユニット２０Ａが３個のコイルを備える点と、３個のコアを備える点とで、図１に図示のトランス１と異なっている。 As shown in FIG. 4, the transformer 1A includes a primary coil unit 10A, a secondary coil unit 20A, a first core 31A, a second core 32A, and a third core 33. The transformer 1A differs from the transformer 1 shown in FIG. 1 in that the primary coil unit 10A includes three coils, the secondary coil unit 20A includes three coils, and the transformer 1A includes three cores.

１次コイルユニット１０Ａは、第１コイル１１Ａと、第２コイル１２Ａと、第１分岐線１３Ａと、第２分岐線１４Ａと、第３コイル１５と、第３分岐線１６とを含む。１次コイルユニット１０Ａの巻き数は、第１実施形態と同様に１３Ｔであるものとするが、これに限定されない。 The primary coil unit 10A includes a first coil 11A, a second coil 12A, a first branch wire 13A, a second branch wire 14A, a third coil 15, and a third branch wire 16. The number of turns of the primary coil unit 10A is 13T, as in the first embodiment, but is not limited to this.

第１コイル１１Ａは、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第１コイル１１Ａは、第１コア３１Ａが挿入されるように形成されている。第１コイル１１Ａの巻き数は、例えば、４Ｔである。第１コイル１１Ａは、第１分岐線１３Ａと、第２分岐線１４Ａと、第３分岐線１６とに分岐する分岐点Ｐ１Ａを有する。 The first coil 11A is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The first coil 11A is formed so that the first core 31A is inserted. The number of turns of the first coil 11A is, for example, 4T. The first coil 11A has a branch point P1A where it branches into a first branch line 13A, a second branch line 14A, and a third branch line 16.

第２コイル１２Ａは、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第２コイル１２Ａは、第２コア３２Ａが挿入されるように形成されている。第２コイル１２Ａの巻き数は、第１コイル１１Ａと同じである。すなわち、図４に示す例では、第２コイル１２Ａの巻き数は、４Ｔである。第２コイル１２Ａは、第１分岐線１３Ａと、第２分岐線１４Ａと、第３分岐線１６とが合流する合流点Ｐ２Ａを有する。 The second coil 12A is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The second coil 12A is formed so that the second core 32A is inserted. The number of turns of the second coil 12A is the same as that of the first coil 11A. That is, in the example shown in FIG. 4, the number of turns of the second coil 12A is 4T. The second coil 12A has a junction P2A where the first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16 join together.

第３コイル１５は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第３コイル１５は、第３コア３３が挿入されるように形成されている。第３コイル１５の巻き数は、第１コイル１１Ａおよび第２コイル１２Ａと同じである。すなわち、図４に示す例では、第３コイル１５の巻き数は、４Ｔである。 The third coil 15 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The third coil 15 is formed so that the third core 33 can be inserted into it. The number of turns of the third coil 15 is the same as the first coil 11A and the second coil 12A. That is, in the example shown in FIG. 4, the number of turns of the third coil 15 is 4T.

第１分岐線１３Ａは、分岐点Ｐ１Ａから分岐し、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第１分岐線１３Ａは、第１コア３１Ａが挿入されるように形成されている。 The first branch wire 13A branches off from a branch point P1A and is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The first branch wire 13A is formed so that the first core 31A can be inserted into it.

第２分岐線１４Ａは、分岐点Ｐ１Ａから分岐し、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第２分岐線１４Ａは、第２コア３２Ａが挿入されるように形成されている。 The second branch wire 14A branches off from the branch point P1A and is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The second branch wire 14A is formed so that the second core 32A can be inserted into it.

第３分岐線１６は、分岐点Ｐ１Ａから分岐し、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。第３分岐線１６は、第３コア３３が挿入されるように形成されている。 The third branch wire 16 branches off from the branch point P1A and is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The third branch wire 16 is formed so that the third core 33 can be inserted.

第１分岐線１３Ａと、第２分岐線１４Ａと、第３分岐線１６とは、並列に接続されている。１次コイルユニット１０Ａの巻き数１３Ｔのうち、第１コイル１１Ａ、第２コイル１２Ａ、および第３コイル１５の巻き数が４Ｔなので、残りの１Ｔを第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４Ａ、および第３分岐線１６とで実現している。すなわち、第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４Ａ、および第３分岐線１６の巻き数は、それぞれ、約０．３３Ｔである。すなわち、１次コイルユニット１０Ａは、第１コア３１Ａ、第２コア３２Ａ、および第３コア３３が、それぞれ、巻き線が約４．３３Ｔのコイルに挿入されるように形成されている。 The first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16 are connected in parallel. Of the 13T of turns of the primary coil unit 10A, the first coil 11A, the second coil 12A, and the third coil 15 have 4T of turns, so the remaining 1T is realized by the first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16. That is, the number of turns of the first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16 is approximately 0.33T, respectively. That is, the primary coil unit 10A is formed so that the first core 31A, the second core 32A, and the third core 33 are each inserted into a coil with a winding of approximately 4.33T.

第１コイル１１Ａと、第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４Ａ、および第３分岐線１６とは、直列に接続されている。第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４Ａ、および第３分岐線１６と、第２コイル１２Ａと、第３コイル１５とは、直列に接続されている。このため、１次コイルユニット１０ＡにＶ［Ａ］の電位差が生じて、第１コイル１１ＡにＩ［Ａ］の電流が流れた場合に、電流は分岐点Ｐ１Ａで分岐し、第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４、Ａおよび第３分岐線１６には、それぞれ、Ｉ／３［Ａ］の電流が流れる。第１分岐線１３Ａ、第２分岐線１４Ａ、および第３分岐線１６をそれぞれ流れる電流は、合流点Ｐ２Ａで合流する。そのため、第２コイル１２Ａと、第３コイル１５とには、Ｉ［Ａ］の電流が流れる。 The first coil 11A is connected in series to the first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16. The first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16 are connected in series to the second coil 12A, and the third coil 15. Therefore, when a potential difference of V [A] occurs in the primary coil unit 10A and a current of I [A] flows through the first coil 11A, the current branches at the branch point P1A, and a current of I/3 [A] flows through the first branch line 13A, the second branch line 14, A, and the third branch line 16, respectively. The currents flowing through the first branch line 13A, the second branch line 14A, and the third branch line 16 join at the joining point P2A. Therefore, a current of I [A] flows through the second coil 12A and the third coil 15.

２次コイルユニット２０Ａは、コイル２１Ａと、コイル２２Ａと、コイル２３とを含む。２次コイルユニット２０Ａは、トランス１の２次側のコイルを構成している。 The secondary coil unit 20A includes coil 21A, coil 22A, and coil 23. The secondary coil unit 20A constitutes the secondary coil of the transformer 1.

コイル２１Ａは、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。コイル２１Ａは、第１コア３１Ａが挿入されるように形成されている。コイル２１Ａの巻き数は、例えば、１Ｔである。 Coil 21A is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). Coil 21A is formed so that first core 31A can be inserted into it. The number of turns of coil 21A is, for example, 1T.

コイル２２Ａは、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。コイル２２Ａは、第２コア３２Ａが挿入されるように形成されている。コイル２２Ａの巻き数は、例えば、１Ｔである。 The coil 22A is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The coil 22A is formed so that the second core 32A can be inserted into it. The number of turns of the coil 22A is, for example, 1T.

コイル２３は、図示しないプリント基板の表面で巻かれた巻き線である。コイル２３は、第３コア３３が挿入されるように形成されている。コイル２３の巻き数は、例えば、１Ｔである。 The coil 23 is a winding wound on the surface of a printed circuit board (not shown). The coil 23 is formed so that the third core 33 can be inserted. The number of turns of the coil 23 is, for example, 1T.

上述のとおり、本実施形態では、１次コイルユニット１０Ａのように、コイルを３個含む場合であっても、分岐線を設けることにより各コイルの巻き数を整数とすることができる。また、本実施形態では、１次コイルユニット１０Ａが、４個以上のコイルを含む場合であっても、各コイルの分岐線を設けることにより各コイルの巻き数を整数とすることができるので、設計しやすくなる。 As described above, in this embodiment, even if the primary coil unit 10A includes three coils, the number of turns of each coil can be made an integer by providing a branch line. Also, in this embodiment, even if the primary coil unit 10A includes four or more coils, the number of turns of each coil can be made an integer by providing a branch line for each coil, making the design easier.

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により本発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents of these embodiments. The above-mentioned components include those that a person skilled in the art can easily imagine, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range. Furthermore, the above-mentioned components can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, substitutions, or modifications of the components can be made without departing from the spirit of the above-mentioned embodiments.

１，１Ａトランス
１０，１０Ａ１次コイルユニット
１１，１１Ａ第１コイル
１２第２コイル
１３第１分岐線
１４第２分岐線
１５第３コイル
１６第３分岐線
２０，２０Ａ２次コイルユニット
２１，２１Ａ，２２，２２Ａ，２３コイル
３１，３１Ａ第１コア
３１１ａ，３２１ａ第１側壁部
３１２ａ，３２２ａ第２側壁部
３２，３２Ａ第２コア
３３第３コア
４１第１層
４２第２層
４３第３層
４４第４層
５１開始位置
５２終了位置
６１巻き線
７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０スルーホール 1, 1A Transformer 10, 10A Primary coil unit 11, 11A First coil 12 Second coil 13 First branch wire 14 Second branch wire 15 Third coil 16 Third branch wire 20, 20A Secondary coil unit 21, 21A, 22, 22A, 23 Coil 31, 31A First core 311a, 321a First side wall portion 312a, 322a Second side wall portion 32, 32A Second core 33 Third core 41 First layer 42 Second layer 43 Third layer 44 Fourth layer 51 Start position 52 End position 61 Winding 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80 Through hole

Claims

A first coil formed in the first region ;
a first branch wire branching from a branch point provided on the first coil and wound around the first coil;
a second coil wound at a position different from that of the first coil, having the same number of turns as the first coil, and formed in a second region different from the first region ;
a second branch wire branching from the branch point and wound around the second coil,
the first coil, the first branch wire, the second coil, and the second branch wire are formed by a single winding,
the first branch line and the second branch line are connected in parallel by branching from the branch point and joining at a joining point provided in the second coil,
the first coil, the second coil, the first branch line, and the second branch line are connected in series;
the first coil has a first opening and a second opening;
the second coil has a third opening and a fourth opening,
a first core inserted into the first opening and the second opening;
a second core inserted into the third opening and the fourth opening,
A transformer characterized by:

The winding has a prime number of turns greater than three.
2. The transformer according to claim 1 .

The winding has a resistance value of the first branch line and a resistance value of the second branch line that are substantially the same.
3. A transformer according to claim 1 or 2 .

The winding is a wiring formed on the surface of a substrate.
A transformer according to any one of claims 1 to 3.