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公開番号2025123983
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019806
出願日2024-02-13
発明の名称トランスおよび電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 30/10 20060101AFI20250818BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】厚みの小さいトランスおよび電力変換装置を提供する。
【解決手段】第1コア71および第2コア77と、絶縁被覆されていない平角線を、平面上においてうずまき状に巻回することにより各々形成される上部第1巻線742および下部第1巻線744と、絶縁被覆されていない導体を、巻回することにより形成される上部第2巻線73または下部第2巻線75と、第1コア71と第2コア77との間に設けられ、上部第1巻線742および下部第1巻線744を内部に収容する巻線用モジュールと、を備え、巻線用モジュールは、上部第1巻線742および下部第1巻線744の各々において平角線が巻回されている巻回部742aまたは巻回部744aを絶縁するとともに、上部第1巻線742および下部第1巻線744と、上部第2巻線73または下部第2巻線75とを絶縁するように構成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１コアおよび第２コアと、
絶縁被覆されていない平角線を、平面上においてうずまき状に巻回することにより各々形成される上部第１巻線および下部第１巻線と、
絶縁被覆されていない導体を、巻回することにより形成される第２巻線と、
前記第１コアと前記第２コアとの間に設けられ、前記上部第１巻線および前記下部第１巻線を内部に収容する巻線用モジュールと、を備え、
前記巻線用モジュールは、前記上部第１巻線および前記下部第１巻線の各々において前記平角線が巻回されている巻回部を絶縁するとともに、前記上部第１巻線および前記下部第１巻線と、前記第２巻線とを絶縁するように構成されている、トランス。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記巻線用モジュールは、蓋部と、仕切板と、底部とを含み、前記蓋部と仕切板の間に前記上部第１巻線における前記巻回部を収容し、前記仕切板と前記底部との間に前記下部第１巻線における前記巻回部を収容する、請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
前記蓋部と、前記仕切板と、前記底部とは、平板状の構造を有する、請求項２に記載のトランス。
【請求項４】
前記上部第１巻線および前記下部第１巻線は、前記巻回部の端部に接続部を含み、前記仕切板を介して前記接続部同士を接続することにより、互いに電気的に導通されている、請求項２に記載のトランス。
【請求項５】
前記仕切板は、うずまき状に巻回された前記上部第１巻線の前記巻回部同士、または、前記下部第１巻線の前記巻回部同士の接触を防止するための、周状に設けられた第１周壁部を含む、請求項２に記載のトランス。
【請求項６】
前記蓋部および前記底部は、前記第１コアの脚部または前記第２コアの脚部を挿入するための開口部を含む、請求項２に記載のトランス。
【請求項７】
前記蓋部および前記底部は、前記開口部の周状に設けられ、前記第２巻線を位置決めするための第２周壁部を含む、請求項６に記載のトランス。
【請求項８】
前記上部第１巻線および前記下部第１巻線の少なくとも一方は、前記巻回部の端部以外の部分において、前記巻線用モジュールの外部に突出して、前記上部第１巻線または前記下部第１巻線の熱を前記巻線用モジュールの外部に放出する放熱部を含む、請求項２に記載のトランス。
【請求項９】
前記巻線用モジュールは、前記底部に、前記トランスが載置される基板に対する位置決めピンを含む、請求項２に記載のトランス。
【請求項１０】
前記上部第１巻線および前記下部第１巻線と、前記第２巻線とは、平面上において矩形状になるように巻回されている、請求項１に記載のトランス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスおよび電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、コアに巻線を巻回して製造されたトランスおよびそのトランスを用いる電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、インバータやＤＣ／ＤＣコンバータに用いられるトランスが開示されている。このトランスは、上部Ｅコアおよび下部Ｅコアと、上部Ｅコアの磁脚および下部Ｅコアの磁脚を覆うように配設された第１コイルと、第１コイルの巻回に垂直な方向において、第１コイルの周囲に重ねて配置された第２コイルとを備えている。また、上記特許文献１のトランスは、第１コイルおよび第２コイルの各々として用いられる平角線が、円柱形状のボビンに対してエッジワイズ巻きされている。ここで、エッジワイズ巻きとは、平角線の延びる方向に対して垂直な平角線の断面における短辺側を軸として、平角線を曲げる巻き方である。また、上記特許文献１のトランスは、第１コイルおよび第２コイルの各々の巻線同士が高さ方向で絶縁されるように、巻線の各々を高さ方向に離間させて配置されるピッチ巻きされることにより、螺旋状に積み上がる円柱形状を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１７０４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、上記特許文献１には、第１コイルおよび第２コイルの各々の巻線同士が高さ方向で絶縁されるように、巻線の各々を高さ方向に離間させて配置されるピッチ巻きされることにより、螺旋状に積み上がる円柱形状を有するトランスが開示されている。しかしながら、トランスを構成する巻線同士を、巻線の各々を絶縁するために高さ方向に離間させてピッチ巻きして螺旋状に積み上げた場合には、トランス自体の厚み（高さ）が大きくなるとともに、トランスの厚みに起因して電力変換装置全体の厚みが大きくなってしまう。そのため、厚みの小さいトランスおよび電力変換装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、厚みの小さいトランスおよび電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるトランスは、第１コアおよび第２コアと、絶縁被覆されていない平角線を、平面上においてうずまき状に巻回することにより各々形成される上部第１巻線および下部第１巻線と、絶縁被覆されていない導体を、巻回することにより形成される第２巻線と、第１コアと第２コアとの間に設けられ、上部第１巻線および下部第１巻線を内部に収容する巻線用モジュールと、を備え、巻線用モジュールは、上部第１巻線および下部第１巻線の各々において平角線が巻回されている巻回部を絶縁するとともに、上部第１巻線および下部第１巻線と、第２巻線とを絶縁するように構成されている。
【０００８】
この発明の第１の局面によるトランスは、上記のように、平角線を平面上においてうずまき状に巻回することにより各々形成される上部第１巻線および下部第１巻線を内部に収容する巻線用モジュールが、上部第１巻線および下部第１巻線の各々において平角線が巻回されている巻回部を絶縁するとともに、上部第１巻線および下部第１巻線と、第２巻線とを絶縁するように構成されている。これにより、上部第１巻線および下部第１巻線が平面上においてうずまき状に巻回されているため、高さ方向に螺旋状に巻く場合に比べて厚みを小さくすることができる。また、上部第１巻線および下部第１巻線の各々における巻回部だけでなく、上部第１巻線および下部第１巻線と、第２巻線とを、１つの巻線用モジュールのみで絶縁させることができる。その結果、トランスの厚みを小さくすることができる。
【０００９】
上記第１の局面によるトランスにおいて、好ましくは、巻線用モジュールは、蓋部と、仕切板と、底部とを含み、蓋部と仕切板の間に上部第１巻線における巻回部を収容し、仕切板と底部との間に下部第１巻線における巻回部を収容する。このように構成すれば、上部第１巻線の巻回部と下部第１巻線の巻回部とが、別々の位置に配置されることによって接触しなくなるため、確実に上部第１巻線および下部第１巻線の各々における巻回部を絶縁することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、蓋部と、仕切板と、底部とは、平板状の構造を有する。このように構成すれば、巻線用モジュールを構成する部材が平板状であるため、巻線用モジュールを平板状に形成することができる。その結果、トランスの厚みをより小さくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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