本公开涉及一种复合构件。
背景技术
相位偏移(shift)方式全桥(full bridge)方式的DC/DC转换器(converter)是公知的。例如在专利文献1中,采用在初级侧串联连接于高压线与低压线之间的一对钳位二极管(clamp diode)。进一步地,采用在初级侧串联连接于高压线与低压线之间的两对开关元件。进一步地,采用连接于一对开关元件彼此的连接点与一对钳位二极管彼此的连接点之间的电感器。
具备变量器(变压装置;transformer:以下也称为“变压器”)和电感器(inductor)的装置是公知的。例如在专利文献2中,变压器的初级线圈具有的缠绕导体部和次级线圈具有的缠绕导体部卷绕于第一芯。次级线圈的缠绕导体部具有第一缠绕导线和第二缠绕导线。电感器具有使第一缠绕导线和第二缠绕导线分别延长而成的延长导体部。电感器与次级线圈进行中心抽头(center tap)连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-127051号公报
专利文献2:日本特开2011-82205号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
在相位偏移方式全桥方式的DC/DC转换器(以下暂称为“全桥转换器”)中,电感器的一端和变压器的初级线圈的一端均连接到一对钳位二极管彼此的连接点(以下暂称为“二极管连接点”)。为了实现该连接,期望电感器的绕组与变压器的绕组独立地设置。基于该观点,将在专利文献2中公开的电感器直接用作全桥转换器的电感器并不适当。
如果从电感器和变压器的初级线圈分别拉出的导线单独地连接于二极管连接点,则使变压器的漏电感实质上增大。这样的漏电感的增大使抑制在全桥转换器中产生的电涌(surge)电压的效果降低。
因此,本公开的目的在于,提供一种不易损害抑制在全桥转换器中产生的电涌电压的效果的复合构件。
用于解决课题的技术方案
本公开的复合构件具备初级绕组、次级绕组、线圈、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子、第六端子和布线。所述初级绕组与所述次级绕组互相配合而作为变压器发挥功能。所述次级绕组连接于所述第三端子与所述第四端子之间。所述第五端子作为所述次级绕组的中心抽头发挥功能。所述第六端子经由所述布线和所述初级绕组而连接于所述第一端子。所述第六端子经由所述布线和所述线圈而连接于所述第二端子。所述初级绕组中的与所述布线连接的第一部分、所述线圈中的与所述布线连接的第二部分和所述布线构成三岔路。
发明效果
根据本公开的复合构件,抑制在全桥转换器中产生的电涌电压的效果不易受损。
附图说明
图1是例示出全桥转换器的电路图。
图2是示出比较例中的变压器和电感器的俯视图。
图3是示出比较例中的变压器和电感器的俯视图。
图4是采用比较例时的全桥转换器的电路图。
图5是例示出第一实施方式的复合构件的立体图。
图6是例示出第一实施方式的复合构件的侧视图。
图7是沿着一个方向使间隔扩宽而示出第一实施方式的复合构件的一部分的立体图。
图8是采用第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式的复合构件时的全桥转换器的电路图。
图9是例示出第二实施方式的复合构件的立体图。
图10是例示出第二实施方式的复合构件的侧视图。
图11是沿着一个方向使间隔扩宽而示出第二实施方式的复合构件的一部分的立体图。
图12是例示出第三实施方式的复合构件的立体图。
图13是例示出第三实施方式的复合构件的侧视图。
图14是沿着一个方向使间隔扩宽而示出第三实施方式的复合构件的一部分的立体图。
图15是例示出第四实施方式的复合构件的立体图。
图16是例示出第四实施方式的复合构件的侧视图。
图17是沿着一个方向使间隔扩宽而示出第四实施方式的复合构件的一部分的立体图。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方式来说明。本公开如下所述。
(1)复合构件具备初级绕组、次级绕组、线圈、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、第五端子、第六端子和布线。所述初级绕组与所述次级绕组互相配合而作为变压器发挥功能。所述次级绕组连接于所述第三端子与所述第四端子之间。所述第五端子作为所述次级绕组的中心抽头发挥功能。所述第六端子经由所述布线和所述初级绕组而连接于所述第一端子。所述第六端子经由所述布线和所述线圈而连接于所述第二端子。所述初级绕组中的与所述布线连接的第一部分、所述线圈中的与所述布线连接的第二部分和所述布线构成三岔路。
在全桥转换器中,在从变压器的初级侧的电压非常小的第一状态变化为变压器的初级侧的电压高的第二状态时,在该布线中不流过电流。因此,该布线的电感对电涌电压不造成影响。由于降低第一部分的电感,所以,抑制电涌电压的效果不易受损。
(2)优选的是,所述初级绕组、所述次级绕组、所述线圈均以第一方向作为轴向而卷绕,所述初级绕组与所述线圈在第二方向上相邻地配置,所述第二方向与所述第一方向不同。
能够将初级绕组和线圈配置于在第一方向上大致相同的位置,所以,复合构件构成为扁平,进而较小。
(3)优选的是,所述第六端子沿着第三方向而与所述初级绕组和所述线圈分开地设置,所述第三方向不与由所述第一方向和所述第二方向确定的平面平行,在从所述第一端子朝向所述第一部分时所述初级绕组相对于所述第一方向卷绕的方向和在从所述第二端子朝向所述第二部分时所述线圈相对于所述第一方向卷绕的方向均是沿着所述第一方向观察到的两个旋转方向中的、从所述第二方向至到达所述第三方向的旋转角大的一方的所述旋转方向。这是因为,容易将对电涌电压的抑制有贡献的电感之比设定得较大。
(4)所述初级绕组中的至少包含所述第一部分的一部分、所述线圈中的至少包含所述第二部分的一部分和所述布线优选由一体的钢板形成。这是因为容易构成三岔路。
(5)优选的是,所述初级绕组由第一扁线形成,所述线圈由第二扁线形成,所述第一扁线包含所述第一部分和所述布线,所述第二扁线中的所述第二部分与所述第一扁线在所述第一方向上连接,或者所述第二扁线包含所述第二部分和所述布线,所述第一扁线中的所述第一部分与所述第二扁线在所述第一方向上连接。这是因为容易构成多层的初级绕组、多层的线圈。
[本公开的实施方式的详细内容]
下面,参照附图,说明本公开的复合构件的具体例子。此外,本公开不限定于这些示例,通过权利要求书来表示,旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。
[全桥转换器的说明]
图1是例示出采用变压器100和电感器3的转换器200的电路图。转换器200是全桥转换器。
变压器100的端子11、14作为变压器100的初级侧端子发挥功能。变压器100的初级绕组10连接于端子11、14之间。其中,在变压器100的内部,位于端子11与初级绕组10之间而图示的电感器La1等价地表示变压器100的初级侧的漏电感。下面,为了方便说明,有时将初级绕组10和端子11、14一并称为初级侧构造1。
变压器100的端子21a、21b、21c作为变压器100的次级侧端子发挥功能。变压器100的次级绕组20连接于端子21a与端子21b之间。端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。下面,为了方便说明,有时将次级绕组20和端子21a、21b、21c一并称为次级侧构造2。
在变压器100的初级侧,开关元件Q1、Q2、Q3、Q4和二极管D1、D2设置于电源线H1、L1之间。电源线H1的电位高于电源线L1。
开关元件Q1、Q2、Q3、Q4与上述两对开关元件相符合。二极管D1、D2与上述一对钳位二极管相符合。电源线H1与上述高压线相符合。电源线L1与上述低压线相符合。
开关元件Q1、Q2在电源线H1、L1之间经由连接点P1串联连接。开关元件Q3、Q4在电源线H1、L1之间经由连接点P2串联连接。
二极管D1的阴极连接于电源线H1。二极管D2的阳极连接于电源线L1。二极管D1、D2在电源线H1、L1之间经由连接点P3串联连接。二极管D1的阳极和二极管D2的阴极经由连接点P3而连接于端子11。连接点P3与上述二极管连接点相符合。作为连接点P3,能够利用端子11。
经由电感器3将连接点P3连接于连接点P1。电感器3的端子32连接于连接点P1。电感器3的端子31连接于连接点P3。将端子14连接于连接点P2。作为连接点P2,能够利用端子14。
将开关元件Q101、Q102和电感器Lc、电容器Cd设置于变压器100的次级侧。电容器Cd设置于电源线H2、L2之间。电源线H2的电位高于电源线L2。电源线L2例如接地。
开关元件Q101的一端连接于端子21b,另一端连接于电源线L2。开关元件Q102的一端连接于端子21a,另一端连接于电源线L2。电感器Lc的一端连接于端子21c,另一端连接于电源线H2。
开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102均由例如场效应晶体管实现。
具有上述结构的转换器200的动作、例如开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102进行开关的定时是公知的,所以,在本实施方式中,省略该动作的说明。对降低变压器100的初级侧的漏电感这个优点进行说明。
电感器3具有降低转换器200的次级侧的电涌(surge)电压的功能。经由二极管D1、D2使能量向电源线H1、L1再生。
电感器3的电感(以下称为“电感Lb”)与漏电感之比越大,则降低次级侧的电涌电压的效果越大。电感Lb与漏电感之和影响到所谓的软开关(soft switching)的共振周期。鉴于该影响,不期望使电感Lb无限制地增大。因此,期望漏电感小。
[比较例的说明]
图2和图3是示出比较例中的变压器100和电感器3的俯视图。在比较例中,变压器100与电感器3分离地设置。
变压器100具有芯5。初级绕组10和次级绕组20卷绕于芯5的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。为了避免图的繁杂,在图2和图3中,芯5用示出其位置的双点划线来表示。芯5例如是EI型的芯。为了避免图的繁杂,次级绕组20在图2中省略图示,在图3中用示出其位置的双点划线来表示。初级绕组10与次级绕组20经由芯5以同极性耦合。
电感器3具有线圈30、端子31、32和芯33。线圈30连接于端子31、32之间。线圈30卷绕于芯33的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。为了避免图的繁杂,在图2和图3中,芯33用示出其位置的双点划线来表示。芯33例如是EI型的芯。
将从变压器100朝向电感器3的方向图示为X方向。在这里,例示出X方向与Z方向正交的情况。在图2和图3中,例示出Y方向与X方向和Z方向均正交的情况。沿着Z方向观察,从X方向顺时针以低于π弧度的角度到达Y方向。即,对于X方向、Y方向、Z方向,按该顺序采用所谓的右手系的正交方向。右手系的正交方向在后述的任一实施方式中都共同地采用。
例示出在初级侧构造1中从初级绕组10观察端子11、14配置于Y方向侧的情况。例示出在电感器3中从线圈30观察端子31、32配置于Y方向侧的情况。
初级绕组10在端子11侧具有第一部分10s。关于第一部分10s,为了示出其位置,施加点影线(dot hatch)地进行图示。第一部分10s虽是初级绕组10,但不被芯5包围,并且也不是将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。因此,第一部分10s不与次级绕组20耦合,作为布线发挥功能。
线圈30在端子31侧具有第二部分30s。关于第二部分30s,为了示出其位置,施加点影线地进行图示。第二部分30s虽是线圈30,但不被芯33包围,并且也不是将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。因此,第二部分30s作为布线发挥功能。
图4是采用了在图2和图3中例示出的变压器100和电感器3时的全桥转换器的电路图。其中,在后面的说明中,省略不需要的部分,仅示出变压器100和电感器3及其附近。
电感器La分成电感器La1、La2而示出。第一部分10s是初级绕组10的一部分,但第一部分10s的电感用电感器La2等价地表示。电感器La2与电感器La1串联地位于端子11与初级绕组10之间。因此,第一部分10s等价地提高变压器100的漏电感。电感器La表示考虑了第一部分10s的变压器100的漏电感。
在初级绕组10中的端子14侧,存在不被芯5包围、并且不将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。该部分在后面的说明中不是特别相关,所以,将该部分的电感包含在电感器La1中来考虑。
第二部分30s是线圈30的一部分,但第二部分30s的电感用电感器Lb2等价地表示。电感器Lb1等价地表示第二部分30s以外的线圈30的电感。电感器Lb1、Lb2串联连接于端子31、32之间。电感Lb是将电感器Lb1、Lb2合成而得到的电感。
在线圈30中的端子32侧,存在不被芯33包围、并且不将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。该部分在后面的说明中不是特别相关,所以,将该部分的电感包含在电感器Lb1中来考虑。
第一部分10s使变压器100的漏电感实际增加,由电感器3降低电涌电压的效果受损。
设想从变压器100的初级侧的电压非常小的第一状态(在忽略了开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的导通电阻的情况下是0V)变化为变压器100的初级侧的电压高的第二状态(在忽略了开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的导通电阻的情况下是电源线H1、L1之间的电压)时。由于在互相串联连接于连接点P1、P2彼此之间的电感器Lb1、Lb2、La2、La1中在第一状态下流过的电流,对在设置于变压器100的次级侧的开关元件Q101、Q102中寄生的静电电容进行充电。
该充电导致电涌电压,由电感器Lb1、Lb2、La2、La1合成的电感越大,则该电涌电压越显著。
[第一实施方式]
图5是例示出第一实施方式的复合构件400A的立体图。图6是例示出复合构件400A的侧视图。复合构件400A具有变压器100和电感器3。将从变压器100朝向电感器3的方向图示为X方向。
初级绕组10和次级绕组20卷绕于芯5的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯5例如是EI型的芯。为了避免图的繁杂,次级绕组20在图5中省略图示,在图6中用示出其位置的双点划线来表示。初级绕组10与次级绕组20经由芯5以同极性耦合,互相配合而作为变压器100发挥功能。
端子21a、21b、21c作为变压器100的次级侧端子发挥功能。次级绕组20连接于端子21a与端子21b之间。端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
电感器3具有线圈30、端子32和芯33。线圈30卷绕于芯33的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯33例如是EI型的芯。
图7是沿着Z方向使间隔扩宽而示出将复合构件400A的一部分、具体来说将芯5、33省略的构造的立体图。沿着Z方向的两条单点划线分别将在Z方向上连接的两个部位相连。
初级绕组10具有第一层1A和第二层1B。沿着Z方向,第一层1A和第二层1B依次排列地设置。第一层1A具有第一部分10t和连接部401。第一层1A随着从第一部分10t前进到连接部401,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
第一部分10t虽是初级绕组10,但不被芯5包围,并且也不是将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。因此,第一部分10t不与次级绕组20耦合,作为布线发挥功能。第一部分10t与后述的第二部分30t和布线40a一起形成三岔路J1。在附图中,假想地示出第一部分10t的边界。
第二层1B具有连接部101,在与连接部101相反的一侧,连接于端子14。在第一实施方式中,第二层1B与端子14的连接通过两者合为一体来实现。第二层1B随着从连接部101前进到端子14,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
连接部401与连接部401以外的第一层1A相比更向Z方向侧倾斜或者突出。连接部101与连接部101以外的第二层1B相比更向与Z方向相反的一侧倾斜或者突出。第一层1A的连接部101与第二层1B的连接部401互相在Z方向上连接。在连接部101、401以外,第一层1A与第二层1B不接触。初级绕组10具有第一层1A和第二层1B。因此,初级绕组10随着从第一部分10t前进到端子14,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
线圈30具有第一层3A和第二层3B。沿着Z方向,第二层3B和第一层3A依次排列地设置。第一层3A具有第二部分30t和连接部301。第一层3A随着从第二部分30t前进到连接部301,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
第二部分30t虽是线圈30,但不被芯33包围,并且也不是将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。因此,第二部分30t作为布线发挥功能。第二部分30t与第一部分10t和后述的布线40a一起形成三岔路J1。在附图中,假想地示出第二部分30t的边界。
第二层3B具有连接部302,在与连接部302相反的一侧,连接于端子32。在第一实施方式中,第二层3B与端子32的连接通过两者合为一体来实现。第二层3B随着从连接部302前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
连接部302与连接部302以外的第二层3B相比更向Z方向侧倾斜或者突出。连接部301与连接部301以外的第一层3A相比更向与Z方向侧相反的一侧倾斜或者突出。第一层3A的连接部301与第二层3B的连接部302互相在Z方向上连接。在连接部301、302以外,第一层3A与第二层3B不接触。线圈30具有第一层3A和第二层3B。因此,线圈30随着从第二部分30t前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
导体4具有第一层1A、3A、布线40a和端子41。布线40a与第一部分10t和第二部分30t一起形成三岔路J1。在图5、图6和图7中,例示出布线40a朝向端子41在Y方向上延伸、第一部分10t朝向布线40a在X方向上延伸、第二部分30t朝向布线40a在与X方向相反的方向上延伸的情况。在附图中,假想地示出布线40a的边界。
例示出从第二层1B观察将端子14配置于Y方向侧的情况。例示出从第一层1A、3A观察将端子41配置于Y方向侧的情况。例示出从第二层3B观察将端子32配置于Y方向侧的情况。例示出从初级绕组10观察将端子14、41配置于Y方向侧的情况。例示出从线圈30观察将端子32、41配置于Y方向侧的情况。
第二层1B、3B、导体4均能够使用例如通过冲孔得到的一体的钢板来实现。作为初级绕组10中的至少包含第一部分10t的一部分、线圈30中的至少包含第二部分30t的一部分和布线40a而采用一体的钢板,这基于容易构成三岔路J1的观点是有利的。
连接部301、302彼此的Z方向上的连接、连接部101、401彼此的Z方向上的连接均能够通过例如压焊、锡焊或者焊接来实现。
复合构件400A能够如下进行说明。复合构件400A具备初级绕组10、次级绕组20、线圈30、第一端子14、第二端子32、第三端子21a、第四端子21b、第五端子21c、第六端子41和布线40a。初级绕组10与次级绕组20互相配合而作为变压器100发挥功能。
次级绕组20连接于第三端子21a与第四端子21b之间。第五端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
第六端子41经由布线40a和初级绕组10而连接于第一端子14。第六端子41经由布线40a和线圈30而连接于第二端子32。
初级绕组10中的与布线40a连接的第一部分10t、线圈30中的与布线40a连接的第二部分30t和布线40a构成三岔路J1。
初级绕组10、次级绕组20、线圈30均以Z方向作为轴向而卷绕。初级绕组10与线圈30在与Z方向不同的X方向上相邻地配置。通过采用上述配置,从而能够将初级绕组10和线圈30配置于在Z方向上大致相同的位置,所以,复合构件400A构成为扁平,进而较小。在上述例子中,X方向与Z方向正交。
图8是代替图4中的变压器100和电感器3而采用第一实施方式的复合构件400A时的全桥转换器的电路图。其中,在后面的说明中,省略不需要的部分,仅示出复合构件400A及其附近。
电感器La1等价地表示变压器100的漏电感。电感器L1t等价地表示第一部分10t的电感。在初级绕组10中的端子14侧,存在不被芯5包围、并且不将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。该部分在后面的说明中不是特别相关,所以,将该部分的电感包含在电感器La1中来考虑。
电感器L3t等价地表示第二部分30t的电感。电感器Lb1等价地表示第二部分30t以外的线圈30的电感。在线圈30中的端子32侧,存在不被芯33包围、并且不将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。该部分在后面的说明中不是特别相关,所以,将该部分的电感包含在电感器Lb1中来考虑。
电感器L40表示布线40a的电感。布线40a、第一部分10t、第二部分30t构成三岔路J1,所以,电感器L40的一端、电感器L3t的一端与电感器L1t的一端按Y字形或者T字形联结而示出。这样的按Y字形或者T字形联结的形式是与三相交流电路中的星型联结相同的形式。
布线40a位于三岔路J1与端子41之间,所以,电感器L40的另一端连接于端子41而示出。第一部分10t位于初级绕组10中的与布线40a接近的一侧,所以,电感器L1t的另一端连接于电感器La1而示出。第二部分30t位于线圈30中的与布线40a接近的一侧,所以,电感器L3t的另一端连接于电感器Lb1而示出。
在复合构件400A中,比较例中的电感器Lb1、Lb2、La2、La1分别相当于电感器Lb1、L3t、L1t、La1。在从第一状态向第二状态的过渡中,在电感器L40中不流过电流。电感器L40的电感对电涌电压不造成影响。
在上述比较例中,等价地表示第一部分10s的电感的电感器La2和等价地表示第二部分30s的电感的电感器Lb2均对上述电涌电压有贡献。
复合构件400A中的第一部分10t短于比较例的第一部分10s,La2>L1t。复合构件400A中的第二部分30t短于比较例的第二部分30s,Lb2>L3t。因此,复合构件400A与比较例相比,在对上述电涌电压造成影响的电感方面较小,在电涌电压方面也较小。因此,复合构件400A与比较例相比较,不易损害抑制电涌电压的效果。
[第二实施方式]
图9是例示出第二实施方式的复合构件400B的立体图。图10是例示出复合构件400B的侧视图。复合构件400B具有变压器100和电感器3。从变压器100朝向电感器3的方向图示为X方向。
初级绕组10和次级绕组20卷绕于芯5的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯5例如是EI型的芯。为了避免图的繁杂,次级绕组20在图9中省略图示,在图10中用示出其位置的双点划线来表示。初级绕组10与次级绕组20经由芯5以同极性耦合,互相配合而作为变压器100发挥功能。
端子21a、21b、21c作为变压器100的次级侧端子发挥功能。次级绕组20连接于端子21a与端子21b之间。端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
电感器3具有线圈30、端子32和芯33。线圈30卷绕于芯33的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯33例如是EI型的芯。
图11是沿着Z方向使间隔扩宽而示出将复合构件400B的一部分、具体来说将芯5、33省略的构造的立体图。沿着Z方向的两条单点划线分别将在Z方向上连接的两个部位相连。
初级绕组10具有第一层1C和第二层1D。沿着Z方向,第一层1C和第二层1D依次排列地设置。第一层1C具有第一部分10w和连接部402。第一层1C随着从第一部分10w前进到连接部402,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯5。
第一部分10w虽是初级绕组10,但不被芯5包围,并且也不是将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。因此,第一部分10w不与次级绕组20耦合,作为布线发挥功能。第一部分10w与后述的第二部分30w和布线40b一起形成三岔路J2。假想地示出第一部分10w的边界。
第二层1D具有连接部102,在与连接部102相反的一侧,连接于端子14。在第二实施方式中,第二层1D与端子14的连接通过两者合为一体来实现。第二层1D随着从连接部102前进到端子14,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯5。
连接部402与连接部402以外的第一层1C相比更向Z方向侧倾斜或者突出。连接部102与连接部102以外的第二层1D相比更向与Z方向相反的一侧倾斜或者突出。第一层1C的连接部102与第二层1D的连接部402互相在Z方向上连接。在连接部102、402以外,第一层1C与第二层1D不接触。初级绕组10具有第一层1C和第二层1D。因此,初级绕组10随着从第一部分10w前进到端子14,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
线圈30具有第一层3C和第二层3D。沿着Z方向,第二层3D和第一层3C依次排列地设置。第一层3C具有第二部分30w和连接部303。第一层3C随着从第二部分30w前进到连接部303,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
第二部分30w虽是线圈30,但不被芯33包围,并且也不是将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。因此,第二部分30w作为布线发挥功能。第二部分30w与第一部分10w和后述的布线40b一起形成三岔路J2。假想地示出第二部分30w的边界。
第二层3D具有连接部304,在与连接部304相反的一侧,连接于端子32。在第二实施方式中,第二层3D与端子32的连接通过两者合为一体来实现。第二层3D随着从连接部304前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
连接部304与连接部304以外的第二层3D相比更向Z方向侧倾斜或者突出。连接部303与连接部303以外的第一层3C相比更向与Z方向侧相反的一侧倾斜或者突出。第一层3C的连接部303与第二层3D的连接部304互相在Z方向上连接。在连接部303、304以外,第一层3C与第二层3D不接触。线圈30具有第一层3C和第二层3D。因此,线圈30随着从第二部分30w前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
导体4具有第一层1C、3C、布线40b和端子41。布线40b与第一部分10w和第二部分30w一起形成三岔路J2。在图9、图10和图11中,例示出布线40b朝向端子41在Y方向上延伸、第一部分10w朝向布线40b在X方向上延伸、第二部分30w朝向布线40b在与X方向相反的方向上延伸的情况。在附图中,假想地示出布线40b的边界。
例示出从第二层1D观察将端子14配置于Y方向侧的情况。例示出从第一层1C、3C观察将端子41配置于Y方向侧的情况。例示出从第二层3D观察将端子32配置于Y方向侧的情况。例示出从初级绕组10观察将端子14、41配置于Y方向侧的情况。例示出从线圈30观察将端子32、41配置于Y方向侧的情况。
第二层1D、3D、导体4均能够使用例如通过冲孔得到的一体的钢板来实现。初级绕组10中的至少包含第一部分10w的一部分、线圈30中的至少包含第二部分30w的一部分和布线40b采用一体的钢板,采用这样的一体的钢板基于容易构成三岔路J2的观点是有利的。连接部303、304彼此的Z方向上的连接、连接部102、402彼此的Z方向上的连接均能够通过例如压焊、锡焊或者焊接来实现。
复合构件400B能够如下进行说明。复合构件400B具备初级绕组10、次级绕组20、线圈30、第一端子14、第二端子32、第三端子21a、第四端子21b、第五端子21c、第六端子41和布线40b。初级绕组10与次级绕组20互相配合而作为变压器100发挥功能。
次级绕组20连接于第三端子21a与第四端子21b之间。第五端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
第六端子41经由布线40b和初级绕组10而连接于第一端子14。第六端子41经由布线40b和线圈30而连接于第二端子32。
初级绕组10中的与布线40b连接的第一部分10w、线圈30中的与布线40b连接的第二部分30w和布线40b构成三岔路J2。
第六端子41沿着Y方向而与初级绕组10和线圈30分开地设置。Y方向不与由Z方向和X方向确定的平面平行,在上述例子中,Y方向与Z方向和X方向均正交。
初级绕组10、次级绕组20、线圈30均以Z方向作为轴向而卷绕。初级绕组10与线圈30在与Z方向不同的X方向上相邻地配置。通过采用上述配置,从而与复合构件400A同样地,复合构件400B构成为扁平,进而较小。
在复合构件400B中,在从第一端子14朝向第一部分10w时初级绕组10相对于Z方向卷绕的方向和在从第二端子32朝向第二部分30w时线圈30沿着Z方向观察而卷绕的方向是相同方向。该方向是沿着Z方向观察到的两个旋转方向中的、从X方向至到达Y方向的旋转角大的一方的旋转方向。在上述例子中,该方向是沿着Z方向观察到的逆时针方向。
在第一实施方式中说明的复合构件400A中,在从第一端子14朝向第一部分10t时初级绕组10相对于Z方向卷绕的方向是沿着Z方向观察到的逆时针方向。在从第二端子32朝向第二部分30t时线圈30相对于Z方向卷绕的方向是沿着Z方向观察到的顺时针方向。即,两个卷绕的方向互相不同。
采用复合构件400B时的全桥转换器的电路图也能够由图8表示。
电感器La1等价地表示变压器100的漏电感。电感器L1t等价地表示第一部分10w的电感。在初级绕组10中的端子14侧不被芯5包围、并且不将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分的电感包含在电感器La1中来考虑。
电感器L3t等价地表示第二部分30w的电感。电感器Lb1等价地表示第二部分30w以外的线圈30的电感。在线圈30中的端子32侧不被芯33包围、并且不将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分的电感包含在电感器Lb1中来考虑。
电感器L40表示布线40b的电感。布线40b、第一部分10w、第二部分30w构成三岔路J2,所以,电感器L40的一端、电感器L3t的一端与电感器L1t的一端按Y字形或者T字形联结而示出。
与第一实施方式同样地,电感器L40的另一端连接于端子41而示出,电感器L1t的另一端连接于电感器La1而示出,电感器L3t的另一端连接于电感器Lb1而示出。
在复合构件400B中,也与复合构件400A同样地,比较例中的电感器Lb1、Lb2、La2、La1分别相当于电感器Lb1、L3t、L1t、La1。在从第一状态向第二状态的过渡中,在电感器L40中不流过电流。电感器L40的电感对电涌电压不造成影响。
在上述比较例中,等价地表示第一部分10s的电感的电感器La2和等价地表示第二部分30s的电感的电感器Lb2均对上述电涌电压有贡献。
复合构件400B中的第一部分10w短于比较例的第一部分10s,La2>L1t。复合构件400B中的第二部分30w是与比较例的第二部分30s相同程度的长度,Lb2≈L3t。因此,复合构件400B与比较例相比,在对上述电涌电压造成影响的电感方面较小,在电涌电压方面也较小。因此,复合构件400B与比较例相比较,不易损害抑制电涌电压的效果。
而且,与复合构件400A相比较,容易将对电涌电压的抑制有贡献的电感之比(Lb1+L3t)/(L1t+La1)设定得较大。这基于实质上提高抑制由电感器3引起的电涌电压的效果的观点是优选的。
[第三实施方式]
图12是例示出第三实施方式的复合构件400C的立体图。图13是例示出复合构件400C的侧视图。复合构件400C具有变压器100和电感器3。将从变压器100朝向电感器3的方向图示为X方向。
初级绕组10和次级绕组20卷绕于芯5的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯5例如是EI型的芯。为了避免图的繁杂,次级绕组20在图12中省略图示,在图13中用示出其位置的双点划线来表示。初级绕组10与次级绕组20经由芯5以同极性耦合,互相配合而作为变压器100发挥功能。
端子21a、21b、21c作为变压器100的次级侧端子发挥功能。次级绕组20连接于端子21a与端子21b之间。端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
电感器3具有线圈30、端子32和芯33。线圈30卷绕于芯33的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯33例如是EI型的芯。
图14是沿着Z方向使间隔扩宽而示出将复合构件400C的一部分、具体来说将芯5、33省略的构造的立体图。沿着Z方向的两条单点划线分别将在Z方向上连接的两个部位相连。
初级绕组10以Z方向作为轴向而卷绕。在这里,例示出初级绕组10沿着Z方向连续卷绕成两层的情况。初级绕组10经由布线40c而连接于端子41。在第三实施方式中,初级绕组10与布线40c的连接通过两者合为一体来实现。
初级绕组10在布线40c侧具有第一部分10p。初级绕组10在与第一部分10p相反的一侧连接于端子14。在第三实施方式中,初级绕组10与端子14的连接通过两者合为一体来实现。
初级绕组10随着从第一部分10p前进到端子14,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
第一部分10p虽是初级绕组10,但不被芯5包围,并且也不是将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。因此,第一部分10p不与次级绕组20耦合,作为布线发挥功能。第一部分10p与布线40c和后述的第二部分30p一起形成三岔路J3。假想地示出第一部分10p的边界。
线圈30以Z方向作为轴向而卷绕。在这里,例示出线圈30沿着Z方向连续卷绕成两层的情况。线圈30连接于端子32。在第三实施方式中,线圈30与端子32的连接通过两者合为一体来实现。
线圈30在与端子32相反的一侧具有第二部分30p。第二部分30p的与端子32相反的一侧的端部作为连接部305发挥功能。
第二部分30p虽是线圈30,但不被芯33包围,并且也不是将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。因此,第二部分30p作为布线发挥功能。第二部分30p与第一部分10p和布线40c一起形成三岔路J3。假想地示出第二部分30p的边界。
线圈30随着从第二部分30p前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
连接部305在与Z方向相反的一侧连接于第一部分10p的布线40c侧。
初级绕组10、线圈30均能够通过例如扁线来实现。初级绕组10、线圈30均采用扁线,这基于容易构成多层的初级绕组10、多层的线圈30的观点是优选的。连接部305与第一部分10p之间的Z方向上的连接均能够通过例如压焊、锡焊或者焊接来实现。
复合构件400C能够如下进行说明。复合构件400C具备初级绕组10、次级绕组20、线圈30、第一端子14、第二端子32、第三端子21a、第四端子21b、第五端子21c、第六端子41和布线40c。初级绕组10与次级绕组20互相配合而作为变压器100发挥功能。
次级绕组20连接于第三端子21a与第四端子21b之间。第五端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
第六端子41经由布线40c和初级绕组10而连接于第一端子14。第六端子41经由布线40c和线圈30而连接于第二端子32。
初级绕组10中的与布线40c连接的第一部分10p、线圈30中的与布线40c连接的第二部分30p和布线40c构成三岔路J3。
第六端子41沿着Y方向而与初级绕组10和线圈30分开地设置。Y方向不与由Z方向和X方向确定的平面平行,在上述例子中,Y方向与Z方向和X方向均正交。
初级绕组10、次级绕组20、线圈30均以Z方向作为轴向而卷绕。初级绕组10与线圈30在与Z方向不同的X方向上相邻地配置。因此,复合构件400C也与复合构件400A、400B同样地,构成为扁平,进而较小。
初级绕组10、次级绕组20、线圈30均以Z方向作为轴向而卷绕。初级绕组10与线圈30在X方向上相邻地配置。X方向与Z方向不同,在上述例子中,X方向与Z方向正交。
在复合构件400C中,在从第一端子14朝向第一部分10p时初级绕组10相对于Z方向卷绕的方向和在从第二端子32朝向第二部分30p时线圈30沿着Z方向观察而卷绕的方向是相反方向。
采用复合构件400C时的全桥转换器的电路图也能够由图8表示。
复合构件400C中的第一部分10p短于比较例的第一部分10s,La2>L1t。复合构件400B中的第二部分30p短于比较例的第二部分30s,Lb2>L3t。因此,复合构件400C与比较例相比,在对上述电涌电压造成影响的电感方面较小,在电涌电压方面也较小。因此,复合构件400C与比较例相比较,不易损害抑制电涌电压的效果。
而且,与复合构件400A相比较,容易将对电涌电压的抑制有贡献的电感之比(Lb1+L3t)/(L1t+La1)设定得较大。这基于实质上提高抑制由电感器3引起的电涌电压的效果的观点是优选的。
[第四实施方式]
图15是例示出第四实施方式的复合构件400D的立体图。图16是例示出复合构件400D的侧视图。复合构件400D具有变压器100和电感器3。将从变压器100朝向电感器3的方向图示为X方向。
初级绕组10和次级绕组20卷绕于芯5的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯5例如是EI型的芯。为了避免图的繁杂,次级绕组20在图12中省略图示,在图13中用示出其位置的双点划线来表示。初级绕组10与次级绕组20经由芯5以同极性耦合,互相配合而作为变压器100发挥功能。
端子21a、21b、21c作为变压器100的次级侧端子发挥功能。次级绕组20连接于端子21a与端子21b之间。端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
电感器3具有线圈30、端子32和芯33。线圈30卷绕于芯33的周围。将该卷绕的轴向图示为Z方向。芯33例如是EI型的芯。
图17是沿着Z方向使间隔扩宽而示出将复合构件400D的一部分、具体来说将芯5、33省略的构造的立体图。沿着Z方向的两条单点划线分别将在Z方向上连接的两个部位相连。
初级绕组10以Z方向作为轴向而卷绕。在这里,例示出初级绕组10沿着Z方向连续卷绕成两层的情况。初级绕组10经由布线40d而连接于端子41。在第三实施方式中,初级绕组10与布线40d的连接通过两者合为一体来实现。
初级绕组10在布线40d侧具有第一部分10q。初级绕组10在与第一部分10q相反的一侧连接于端子14。在第四实施方式中,初级绕组10与端子14的连接通过两者合为一体来实现。
初级绕组10随着从第一部分10q前进到端子14,沿着Z方向观察逆时针地卷绕于芯5。
第一部分10q虽是初级绕组10,但不被芯5包围,并且也不是将由芯5包围的初级绕组10的部位彼此连接的部分。因此,第一部分10q不与次级绕组20耦合,作为布线发挥功能。第一部分10q与布线40d和后述的第二部分30q一起形成三岔路J4。假想地示出第一部分10q的边界。
线圈30以Z方向作为轴向而卷绕。在这里,例示出线圈30沿着Z方向连续卷绕成两层的情况。线圈30连接于端子32。在第四实施方式中,线圈30与端子32的连接通过两者合为一体来实现。
线圈30在与端子32相反的一侧具有第二部分30q。第二部分30q的与端子32相反的一侧的端部作为连接部306发挥功能。
第二部分30q虽是线圈30,但不被芯33包围,并且也不是将由芯33包围的线圈30的部位彼此连接的部分。因此,第二部分30q作为布线发挥功能。第二部分30q与第一部分10q和布线40d一起形成三岔路J4。假想地示出第二部分30q的边界。
线圈30随着从第二部分30q前进到端子32,沿着Z方向观察顺时针地卷绕于芯33。
连接部306在Z方向侧连接于布线40d的第一部分10q侧。
初级绕组10、线圈30均能够通过例如扁线来实现。初级绕组10、线圈30均采用扁线,这基于容易构成多层的初级绕组10、多层的线圈30的观点是优选的。连接部306与布线40d之间的Z方向上的连接均能够通过例如压焊、锡焊或者焊接来实现。
复合构件400D能够如下进行说明。复合构件400D具备初级绕组10、次级绕组20、线圈30、第一端子14、第二端子32、第三端子21a、第四端子21b、第五端子21c、第六端子41和布线40d。初级绕组10与次级绕组20互相配合而作为变压器100发挥功能。
次级绕组20连接于第三端子21a与第四端子21b之间。第五端子21c作为次级绕组20的中心抽头发挥功能。
第六端子41经由布线40d和初级绕组10而连接于第一端子14。第六端子41经由布线40d和线圈30而连接于第二端子32。
初级绕组10中的与布线40d连接的第一部分10q、线圈30中的与布线40d连接的第二部分30q和布线40d构成三岔路J4。
第六端子41沿着Y方向而与初级绕组10和线圈30分开地设置。Y方向不与由Z方向和X方向确定的平面平行,在上述例子中,Y方向与Z方向和X方向均正交。
初级绕组10、次级绕组20、线圈30均以Z方向作为轴向而卷绕。初级绕组10与线圈30在与Z方向不同的X方向上相邻地配置。通过采用上述配置,从而与复合构件400A、400B、400C同样地,复合构件400D也构成为扁平,进而较小。
在复合构件400D中,在从第一端子14朝向第一部分10q时初级绕组10相对于Z方向卷绕的方向和在从第二端子32朝向第二部分30q时线圈30沿着Z方向观察而卷绕的方向是相同方向。该方向是沿着Z方向观察到的两个旋转方向中的、从X方向至到达Y方向的旋转角大的一方的旋转方向。在上述例子中,该方向是沿着Z方向观察到的逆时针方向。
采用复合构件400D时的全桥转换器的电路图也能够由图8表示。
复合构件400D中的第一部分10q短于比较例的第一部分10s,La2>L1t。复合构件400D中的第二部分30q是与比较例的第二部分30s相同程度的长度,Lb2≈L3t。因此,复合构件400D与比较例相比,在对上述电涌电压造成影响的电感方面较小,在电涌电压方面也较小。因此,复合构件400D与比较例相比较,不易损害抑制电涌电压的效果。
而且,与复合构件400A相比较,容易将对电涌电压的抑制有贡献的电感之比(Lb1+L3t)/(L1t+La1)设定得较大。这基于实质上提高抑制由电感器3引起的电涌电压的效果的观点是优选的。
[备注]
端子14、端子32也可以相对于变压器100和电感器3而位于与Y方向相反的一侧。这是因为,即使采用这样的位置,也不降低由三岔路J1、J2、J3、J4带来的效果。
芯5、33也可以用非磁性的部件相互固定。将芯5、33彼此相互固定使得复合构件400A、400B、400C、400D的结构变得牢固。该部件是非磁性的,这避免磁通的不必要的耦合。
此外,在上述各实施方式和各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾,则能够适当组合。
附图标记说明
1 初级侧构造
1A、1C、3A、3C 第一层
1B、1D、3B、3D 第二层
2 次级侧构造
3 电感器
4 导体
5、33 芯
10 初级绕组
10p、10q、10s、10t、10w 第一部分
11、14、21a、21b、21c、31、32、41 端子
20 次级绕组
30 线圈
30p、30q、30s、30t、30w 第二部分
40a、40b、40c、40d 布线
100 变压器
101、102、301、302、303、304、305、306、401、402 连接部
200 转换器
400A、400B、400C、400D 复合构件
Cd 电容器
D1、D2 二极管
H1、H2、L1、L2 电源线
J1、J2、J3、J4 三岔路
L1t、L3t、L40、La、La1、La2、Lb1、Lb2、Lc 电感器
Lb 电感
P1、P2、P3 连接点
Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102 开关元件。