本發(fā)明涉及一種磁性器件及使用該磁性器件的功率變換裝置。

背景技術(shù)：

近年來，為了克服環(huán)境問題、能源問題，功率電子學(xué)備受矚目。功率變換電路大多要求高電壓、大電流的工作。伴隨于此，要求確保使用于功率變換電路的變壓器的絕緣性、以及繞線、芯的散熱對(duì)策。

專利文獻(xiàn)1公開了一種以往的變壓器，其將一次繞線與二次繞線卷繞成同一圓狀，利用導(dǎo)熱率高的熱固化性的絕緣樹脂模制繞線。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3481541號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，在上述專利文獻(xiàn)1中，謀求進(jìn)一步的改善。

為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式的磁性器件具有繞線和包圍所述繞線的多個(gè)絕緣部件，所述多個(gè)絕緣部件分別與所述繞線接觸，所述多個(gè)絕緣部件中的在所述繞線的卷繞方向上相鄰的2個(gè)絕緣部件之間分別設(shè)置有間隙。

根據(jù)本方式，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的改善。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施方式1的變壓器的構(gòu)造的一個(gè)例子的立體圖。

圖2是包含實(shí)施方式1的變壓器的卷軸的面的剖面圖。

圖3是實(shí)施方式1的變壓器的分解立體圖。

圖4是垂直于實(shí)施方式1的變壓器的卷軸方向的面的剖面圖。

圖5是表示包含比較例的變壓器的卷軸的面的截面上的熱分布的一個(gè)例子的圖。

圖6是表示包含實(shí)施方式1的變壓器的卷軸的面的截面上的熱分布的一個(gè)例子的圖。

圖7是外側(cè)線圈架的端部的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

圖8是表示外側(cè)線圈架的端部的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

圖9是表示外側(cè)線圈架的端部的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

圖10是表示外側(cè)線圈架的端部的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

圖11是垂直于實(shí)施方式1的變形例的變壓器的構(gòu)造的卷軸方向的面的剖面圖。

圖12是簡要地表示實(shí)施方式1的芯的構(gòu)造的變形例的立體圖。

圖13是實(shí)施方式2的變壓器的分解立體圖。

圖14是垂直于實(shí)施方式2的變壓器的卷軸方向的面的剖面圖。

圖15是表示外側(cè)線圈架的端部的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

圖16是實(shí)施方式3的變壓器的分解立體圖。

圖17是垂直于實(shí)施方式3的變壓器的卷軸方向的面的剖面圖。

圖18是表示實(shí)施方式4的變壓器的分解立體圖。

圖19是垂直于實(shí)施方式4的變壓器的卷軸方向的面的剖面圖。

圖20是實(shí)施方式5的變壓器的分解立體圖。

圖21是垂直于實(shí)施方式5的變壓器的卷軸方向的面的剖面圖。

圖22是表示實(shí)施方式5的芯的構(gòu)造的變形例的圖。

圖23是表示實(shí)施方式5的芯的構(gòu)造的變形例的圖。

圖24是垂直于實(shí)施方式5的線圈器件的卷軸方向的面的剖面圖。

圖25是表示移相型全橋電路的一個(gè)例子的電路圖。

圖26是表示LLC諧振型半橋電路的一個(gè)例子的電路圖。

圖27是表示比較例的變壓器的構(gòu)造的剖面圖。

圖28是表示另一比較例的變壓器的構(gòu)造的剖面圖。

附圖標(biāo)記說明

101、101A～101E 變壓器

103 外側(cè)線圈架

103M、103P、103X 第1線圈架部件

103N、103Q、103Y 第2線圈架部件

103R 第3線圈架部件

105 間隙

106 內(nèi)側(cè)繞線

200 移相型全橋電路

202 晶體管

204 整流電路

300 LLC諧振型半橋電路

具體實(shí)施方式

(作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的認(rèn)知)

首先，對(duì)作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的認(rèn)知進(jìn)行說明。

圖27表示比較例的變壓器。在圖27中，繞線908a及繞線908b是一次繞線，繞線909a及繞線909b是二次繞線。在圖27的變壓器中，為了使這些繞線的散熱性提高，由導(dǎo)熱率高的封閉樹脂903對(duì)這些繞線進(jìn)行模制。

圖28表示另一比較例的變壓器。在圖28中，在內(nèi)側(cè)繞線911的外側(cè)卷裝有外側(cè)繞線912。在卷繞這些繞線后，由導(dǎo)熱率高的熱固化性的絕緣樹脂對(duì)繞線進(jìn)行模制。此外，內(nèi)側(cè)繞線911作為一次繞線起作用，外側(cè)繞線912作為二次繞線起作用。在圖28中，為了應(yīng)對(duì)將內(nèi)側(cè)繞線911卷裝在內(nèi)側(cè)線圈架914時(shí)產(chǎn)生的卷繞過松，在外側(cè)線圈架913與內(nèi)側(cè)繞線911之間設(shè)有空氣層。

圖27所示的變壓器具有用于提高一次繞線及二次繞線的散熱性的封閉樹脂903導(dǎo)致變壓器的重量增加的課題。

圖28所示的變壓器具有在通過卷繞外側(cè)繞線912而向外側(cè)線圈架913施加卷繞壓的情況下，外側(cè)線圈架913朝向空氣層撓曲的課題。如果該撓曲過大，則可能使外側(cè)線圈架913破損。

另外，在圖28所示的變壓器中，內(nèi)側(cè)繞線911的卷繞過松或卷繞過緊的偏差使內(nèi)側(cè)繞線911與外側(cè)繞線912之間的距離產(chǎn)生偏差，由此，具有漏電感不均這樣的課題。

因此，本發(fā)明人們研究了使線圈架與繞線緊密接觸的磁性器件。由此，繞線的熱量通過線圈架散熱。例如，即使在為了輕量化而減少封閉樹脂的情況下，也可維持高散熱性。

通過以上考察，本發(fā)明人們做出本發(fā)明。

(實(shí)施方式的概要)

本發(fā)明的一方式的磁性器件具有卷繞導(dǎo)線的繞線和配置于比所述繞線靠外周側(cè)的線圈架。所述線圈架包含第1線圈架部件和第2線圈架部件，所述第1線圈架部件的端部與所述第2線圈架部件的端部相對(duì)。所述繞線和所述第1線圈架部件彼此相接設(shè)置，所述繞線和所述第2線圈架部件彼此相接設(shè)置。在所述繞線的環(huán)繞方向上，在所述第1線圈架部件的端部與所述第2線圈架部件的端部之間設(shè)置有間隙。

根據(jù)本方式，即使在繞線卷繞過松的情況下、繞線卷繞過緊的情況下，也能夠使繞線、第1線圈架部件及第2線圈架部件適當(dāng)?shù)亟佑|。因此，即使繞線發(fā)熱，也能夠經(jīng)由第1線圈架部件及第2線圈架部件適當(dāng)?shù)厣帷Ｔ跍p少或削減樹脂模制的情況下，能夠確保繞線的散熱性，并且使磁性器件輕量化。另外，由于內(nèi)側(cè)繞線與外側(cè)繞線之間的距離由線圈架厚度規(guī)定，并且恒定，所以即使在繞線卷繞過松的情況下、繞線卷繞過緊的情況下也都使漏電感穩(wěn)定。

在上述方式中，所述線圈架也可以含有第3線圈架部件。所述第1線圈架部件的另一端部也可以與所述第3線圈架部件的一個(gè)端部相對(duì)。所述第2線圈架部件的另一端部也可以與所述第3線圈架部件的另一端部相對(duì)。所述繞線和所述第3線圈架部件也可以彼此相接地設(shè)置。在所述繞線的環(huán)繞方向上，可以在所述第1線圈架部件的端部與所述第3線圈架部件的端部之間設(shè)置間隙。在所述繞線的環(huán)繞方向上，可以在所述第2線圈架部件的端部與所述第3線圈架部件的端部之間設(shè)置間隙。

此外，“第1線圈架部件”是“第1絕緣部件”的一個(gè)例子，“第2線圈架部件”是“第2絕緣部件”的一個(gè)例子，“第3線圈架部件”是“第3絕緣部件”的一個(gè)例子。

在該情況下，即使在繞線卷繞過松的情況下、繞線卷繞過緊的情況下，也能夠使繞線、第1、第2及第3線圈架部件更適當(dāng)?shù)亟佑|，并且能夠經(jīng)由這些線圈架部件使繞線的熱散熱。

在上述方式中，所述繞線也可以將所述導(dǎo)線卷繞形成為具有短邊區(qū)域和長邊區(qū)域的形狀。所述第1線圈架部件的所述端部和所述第2線圈架部件的所述端部也可以形成在與所述繞線的短邊區(qū)域相對(duì)的位置。

在該情況下，能夠使繞線的長邊區(qū)域與第1及第2線圈架部件適當(dāng)?shù)亟佑|。由此，能夠確保相對(duì)較大的接觸面積，并且能夠經(jīng)由第1線圈架部件及第2線圈架部件適當(dāng)?shù)厥估@線的熱散熱。

在上述方式中，所述繞線也可以將所述導(dǎo)線卷繞形成為具有短邊區(qū)域和長邊區(qū)域的形狀。所述第1線圈架部件的所述端部與所述第2線圈架部件的所述端部也可以形成在與所述短邊區(qū)域相對(duì)的位置和與所述長邊區(qū)域相對(duì)的位置之間。

在該情況下，能夠使繞線的長邊區(qū)域與第1線圈架部件更適當(dāng)?shù)亟佑|，并且，能夠使繞線的短邊區(qū)域與第2線圈架部件更適當(dāng)?shù)亟佑|?；蛘?，能夠使繞線的短邊區(qū)域與第1線圈架部件更適當(dāng)?shù)亟佑|，并且能夠使繞線的長邊區(qū)域與第2線圈架部件更適當(dāng)?shù)亟佑|。結(jié)果，即使在繞線的卷繞存在偏差的情況下，也能夠經(jīng)由第1線圈架部件及第2線圈架部件使繞線的熱量適當(dāng)?shù)厣帷?/p>

此外，“繞線的長邊區(qū)域”是“繞線的第1部分”的一個(gè)例子，“繞線的短邊區(qū)域”是“繞線的第2部分”的一個(gè)例子。另外，“繞線的長邊區(qū)域”是“繞線的直線部”的一個(gè)例子。繞線的長邊區(qū)域及/或直線部的長度比例如繞線的1周的長度的1/4長。

在上述方式中，所述第1線圈架部件的所述端部、及所述第2線圈架部件的所述端部也可以具有階梯狀的面。

在該情況下，所述第1及第2線圈架部件的端部的從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)的爬電距離變長。因此，提高絕緣性。

在上述方式中，所述第1線圈架部件的端部與所述第2線圈架部件的端部的一方具有與另一方卡合的返回構(gòu)造。

在該情況下，第1線圈架部件和第2線圈架部件很難脫落。結(jié)果，能夠防止在線圈架卷繞繞線的情況下的松弛。

本發(fā)明的一方式的功率變換裝置具有上述各方式的任一種的磁性器件、以及與所述繞線連接的功率變換電路。

根據(jù)本方式，能夠經(jīng)由第1線圈架部件及第2線圈架部件使因功率變換電路的工作產(chǎn)生于繞線的熱量經(jīng)由第1線圈架部件及第2線圈架部件適當(dāng)?shù)厣帷?/p>

參照附圖，對(duì)以下本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在各圖中，對(duì)于相同的構(gòu)成要素使用相同的附圖標(biāo)記。

此外，以下說明的實(shí)施方式都表示概括或具體的例子。以下的實(shí)施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置及連接方式等僅是一個(gè)例子，不是限定本發(fā)明的主旨。另外，在以下實(shí)施方式的構(gòu)成要素中，將表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求所未記載的構(gòu)成要素作為任意的構(gòu)成要素進(jìn)行說明。

(實(shí)施方式1)

圖1是簡要地表示實(shí)施方式1的變壓器的構(gòu)造101的立體圖。圖2是包含圖1所示的變壓器101的卷軸的面(YZ面)的剖面圖。圖3是表示圖1所示的變壓器101的分解立體圖。圖4是垂直于圖1所示的變壓器101的卷軸方向(Z軸)的面(XY面)上的剖面圖。變壓器101是本發(fā)明中的“磁性器件”的一個(gè)例子。

變壓器101使用于例如DC－DC轉(zhuǎn)換器等功率變換電路。使用圖1至圖4對(duì)變壓器101的構(gòu)造進(jìn)行說明。

變壓器101具有內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、外側(cè)線圈架103、外側(cè)繞線104、以及芯107。

內(nèi)側(cè)線圈架102由例如絕緣樹脂構(gòu)成。內(nèi)側(cè)線圈架102包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的內(nèi)側(cè)四棱柱102A、形成于內(nèi)側(cè)四棱柱102A的一端的內(nèi)側(cè)上凸緣102B、以及形成于另一端的內(nèi)側(cè)下凸緣102C。

內(nèi)側(cè)繞線106由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。內(nèi)側(cè)繞線106卷裝于內(nèi)側(cè)線圈架102。如圖4所示，內(nèi)側(cè)繞線106將導(dǎo)線卷繞形成為具有平行于Y方向的短邊區(qū)域SA和平行于X方向的長邊區(qū)域LA的形狀。

外側(cè)線圈架103由例如絕緣樹脂構(gòu)成。外側(cè)線圈架103包含第1線圈架部件103X和第2線圈架部件103Y。第1線圈架部件103X和第2線圈架部件103Y具有同一形狀，在從Z方向觀察時(shí)，形成為方的U形。第1線圈架部件103X的端部與第2線圈架部件103Y的端部相對(duì)。在內(nèi)側(cè)繞線106的卷繞方向上，在第1線圈架部件103X的端部與第2線圈架部件103Y的端部之間設(shè)置有間隙105。間隙105的大小例如可以比0mm大、且在3mm以下。

第1線圈架部件103X和第2線圈架部件103Y分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的外側(cè)四棱柱103A、形成于外側(cè)四棱柱103A的一端的外側(cè)上凸緣103B、以及形成于另一端的外側(cè)下凸緣103C。之后對(duì)第1線圈架部件103X的端部及第2線圈架部件103Y的端部的形狀進(jìn)行說明。

外側(cè)繞線104由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。外側(cè)繞線104卷裝于外側(cè)線圈架103。

芯107由例如鐵氧體、鐵粉芯或非晶質(zhì)合金等磁性材料構(gòu)成。芯107包含芯107A和芯107B。芯107A和芯107B具有同一形狀，在從X方向觀察時(shí)形成為E形。以下，有時(shí)將芯107A和芯107B統(tǒng)稱為芯107。

如圖4所示，外側(cè)線圈架103的間隙105設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域相對(duì)的位置。由此，外側(cè)線圈架103和內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域彼此相接。

在組裝變壓器101時(shí)，首先，在內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A卷裝內(nèi)側(cè)繞線106。接著，以使外側(cè)四棱柱103A與內(nèi)側(cè)繞線106相接的方式在XY平面上滑動(dòng)地配置外側(cè)線圈架103。接著，在外側(cè)四棱柱103A卷裝外側(cè)繞線104。最后，在ZY平面上滑動(dòng)地配置芯107。

如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過松，則外側(cè)線圈架103的間隙105變大，如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過緊，則間隙105變小。因此，無論哪種情況，內(nèi)側(cè)繞線106的一對(duì)長邊區(qū)域與外側(cè)線圈架103都適當(dāng)?shù)叵嘟?。其結(jié)果是，能夠?qū)?nèi)側(cè)繞線106的熱量適當(dāng)?shù)叵蛲鈧?cè)線圈架103傳遞，內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性提高。

接著，對(duì)比較本實(shí)施方式的線圈器件與比較例的線圈器件的繞線的熱分析結(jié)果的例子進(jìn)行說明。

圖5表示具有比較例的構(gòu)造的線圈器件中的包含卷軸的平面(YZ平面)的溫度分布。圖6表示本實(shí)施方式的線圈器件中的包含卷軸的平面(YZ平面)的溫度分布。

在圖6所示的熱分析中，作為本實(shí)施方式的線圈器件，使用了具有圖4所示的構(gòu)造的線圈器件。該線圈器件在與繞線的短邊區(qū)域相對(duì)的位置設(shè)置有間隙。繞線112的長邊區(qū)域與線圈架111相接。

另一方面，作為比較例的線圈器件，使用了具有圖28所示的構(gòu)造的線圈器件。即，在圖5的熱分析中使用的線圈器件中，未在外側(cè)線圈架913的接合部915設(shè)置間隙，而是在繞線112與線圈架111之間設(shè)置有空氣層114。

在圖5、圖6中，在沒有芯及外側(cè)繞線的狀態(tài)下進(jìn)行了熱分析。對(duì)各線圈器件而言，都給內(nèi)側(cè)繞線帶來了損耗(10W)。環(huán)境溫度被設(shè)為25℃。以與各線圈器件的底面接觸的方式配置散熱器113，并且將散熱器113的溫度設(shè)為15℃。

相對(duì)于在圖5中，繞線112的溫度的最大值達(dá)到47.5℃的情況，在圖6中，繞線112的溫度的最大值被抑制為37.5℃。根據(jù)該結(jié)果可知，在本實(shí)施方式的構(gòu)造中，與比較例的構(gòu)造相比，能夠抑制繞線的溫度上升。

圖7、圖8是表示第1線圈架部件103X的端部103Xt及第2線圈架部件103Y的端部103Yt的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

在圖7中，第1線圈架部件103X的端部103Xt包含基準(zhǔn)端部103Xa和從基準(zhǔn)端部103Xa突出的突出端部103Xb。第2線圈架部件103Y的端部103Yt包含基準(zhǔn)端部103Ya和從基準(zhǔn)端部103Ya突出的突出端部103Yb。第1線圈架部件103X的端部103Xt與第2線圈架部件103Y的端部103Yt彼此相對(duì)。

具體而言，第1線圈架部件103X的突出端部103Xb與第2線圈架部件103Y的基準(zhǔn)端部103Ya隔著間隙105相對(duì)，第2線圈架部件103Y的突出端部103Yb與第1線圈架部件103X的基準(zhǔn)端部103Xa隔著間隙105相對(duì)。另外，第1線圈架部件103X的突出端部103Xb與第2線圈架部件103Y的突出端部103Yb在X方向上相鄰。

換言之，第1線圈架部件103X的端部103Xt具有包含基準(zhǔn)端部103Xa的端面、以及突出端部103Xb的端面及側(cè)面的階梯狀的端面。第2線圈架部件103Y的端部103Yt具有包含基準(zhǔn)端部103Ya的端面、以及突出端部103Yb的端面及側(cè)面的階梯狀的端面。這2個(gè)階梯狀的端面彼此相對(duì)。

在圖8中，第1線圈架部件103X的端部103Xt在基準(zhǔn)端部103Xa與突出端部103Xb之間包含傾斜面103Xc。第2線圈架部件103Y的端部103Yt在基準(zhǔn)端部103Ya與突出端部103Yb之間包含傾斜端面103Yc。

在圖8中，第1線圈架部件103X的突出端部103Xb與第2線圈架部件103Y的基準(zhǔn)端部103Ya隔著間隙105相對(duì)，第2線圈架部件103Y的突出端部103Yb與第1線圈架部件103X的基準(zhǔn)端部103Xa隔著間隙105相對(duì)。另外，第1線圈架部件103X的傾斜端面103Xc與第2線圈架部件103Y的傾斜端面103Yc隔著間隙105相對(duì)。

換言之，第1線圈架部件103X的端部103Xt具有包含基準(zhǔn)端部103Xa的端面、突出端部103Xb的端面以及傾斜端面103Xc的階梯狀的端面。第2線圈架部件103Y的端部103Yt具有包含基準(zhǔn)端部103Ya的端面、突出端部103Yb的端面以及傾斜端面103Yc的階梯狀的端面。這2個(gè)階梯狀的端面彼此相對(duì)。

如圖7、圖8那樣，由于第1線圈架部件103X的端部103Xt及第2線圈架部件103Y的端部103Yt分別具有階梯狀的端面，能夠在不損失內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性的情況下，延長內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的外側(cè)線圈架103的爬電距離。結(jié)果，能夠提高絕緣性。

圖9、圖10是表示第1線圈架部件103X的端部103Xt及第2線圈架部件103Y的端部103Yt的形狀的其他例子的XZ面的剖面圖。

在圖9中，第1線圈架部件103X的突出端部103Xb在其前端包含沿X方向延伸的卡合端部103Xd。第2線圈架部件103Y的突出端部103Yb在其前端包含向X方向突出形成的半圓狀的卡合端部103Yd。

在圖9中，第1線圈架部件103X的突出端部103Xb與第2線圈架部件103Y的基準(zhǔn)端部103Ya隔著間隙105相對(duì)，第2線圈架部件103Y的突出端部103Yb與第1線圈架部件103X的基準(zhǔn)端部103Xa隔著間隙105相對(duì)。

在圖9中，如果拓寬間隙105，則第1線圈架部件103X的卡合端部103Xd與第2線圈架部件103Y的卡合端部103Yd卡合。

換言之，第1線圈架部件103X的端部103Xt具有通過基準(zhǔn)端部103Xa、突出端部Xb、以及卡合端部103Xd劃分出的凹部。第2線圈架部件103Y的端部103Yt作為卡合端部103Yd具有凸部。第2線圈架部件103Y的端部103Yt的凸部與第1線圈架部件103X的端部103Xt中的凹部卡合。

圖10所示的構(gòu)造僅在第2線圈架部件103Y的卡合端部103Yd形成為三角狀這一點(diǎn)上與圖9所示的構(gòu)造不同。

如圖9、圖10那樣，由于在第1線圈架部件103X的端部103Xt設(shè)置有卡合端部103Xd，在第2線圈架部件103Y的端部103Yt設(shè)置有卡合端部103Yd，所以在卷裝外側(cè)繞線104時(shí)，第2線圈架部件103Y難以從第1線圈架部件103X脫落。另外，能夠在不損失內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性的情況下，延長內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的外側(cè)線圈架103的爬電距離。結(jié)果，能夠提高絕緣性。

圖11是垂直于本實(shí)施方式的變形例的變壓器101A的卷軸方向的面(XY面)的剖面圖。在圖11中，內(nèi)側(cè)繞線16將導(dǎo)線卷繞形成為具備具有沿Y方向延伸的弦的圓弧狀區(qū)域、以及沿X方向延伸的長邊區(qū)域的形狀。此外，內(nèi)側(cè)繞線16的圓弧狀區(qū)域是“拐角部”的一個(gè)例子。另外，第1線圈架部件103X和第2線圈架部件103Y具有同一形狀，并且在從Z方向觀察時(shí)形成為U形。即使在這種情況下，由于外側(cè)線圈架103與內(nèi)側(cè)繞線106在直線部分緊密接觸，所以能夠得到與變壓器101相同的效果。

如以上說明那樣，在實(shí)施方式1中，外側(cè)線圈架103與內(nèi)側(cè)繞線106的一對(duì)直線部分(即一對(duì)長邊區(qū)域)緊密接觸。因此，即使在將外側(cè)繞線104卷繞在外側(cè)線圈架103時(shí)向外側(cè)線圈架103施加卷繞壓的情況下，在外側(cè)線圈架103也不會(huì)產(chǎn)生撓曲，能夠減少外側(cè)線圈架103破損的可能性。

在因卷繞時(shí)的偏差將內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過緊的情況下，外側(cè)線圈架103的間隙105變小。在因卷繞時(shí)的偏差將內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過松的情況下，外側(cè)線圈架103的間隙105變大。無論哪種情況下，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的距離都由外側(cè)線圈架103的厚度決定，且為恒定。因此，能夠降低漏電感的偏差。另外，可以在外側(cè)繞線104的外側(cè)還配置有由同樣的構(gòu)造制成的線圈架。由此，也可以提高外側(cè)繞線104的散熱性。

變壓器101也可以不具有芯107。

如圖3所示的芯107由2個(gè)E形的芯107A、107B構(gòu)成，但并不限于此。芯107也可以由例如E形的芯和I形的芯構(gòu)成。

圖12是簡要地表示芯的另一結(jié)構(gòu)例的立體圖。如圖12所示，也可以采用如下構(gòu)造：將芯的中央腳被分開、并在從X方向觀察呈方的U形的1對(duì)芯109沿Z方向嵌合的構(gòu)造沿Y方向相鄰地設(shè)有2對(duì)。

在如圖4所示的例子中，內(nèi)側(cè)繞線106的卷軸與外側(cè)繞線104的卷軸被共用，但不限于此，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104也可以共用不同的中心軸。

(實(shí)施方式2)

設(shè)計(jì)者能夠基于與實(shí)施方式1關(guān)聯(lián)地說明的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)各種線圈架。在實(shí)施方式2中，對(duì)具有在彼此間設(shè)有間隙地配置的2個(gè)線圈架部件的磁性器件進(jìn)行說明。

圖13是表示實(shí)施方式2的變壓器101B的分解立體圖。圖14是垂直于變壓器101B的卷軸方向的面(XY平面)的剖面圖。此外，包含變壓器101B的卷軸的面(YZ面)的剖面圖與圖2相同。變壓器101B是本發(fā)明中的“磁性器件”的一個(gè)例子。使用圖2、圖13及圖14說明實(shí)施方式2的變壓器101B的構(gòu)造。

變壓器101B具有內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、外側(cè)線圈架103、外側(cè)繞線104、以及芯107。

內(nèi)側(cè)線圈架102由例如絕緣樹脂構(gòu)成。內(nèi)側(cè)線圈架102包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的內(nèi)側(cè)四棱柱102A、形成于內(nèi)側(cè)四棱柱102A的一端的內(nèi)側(cè)上凸緣102B、以及形成于另一端的內(nèi)側(cè)下凸緣102C。

內(nèi)側(cè)繞線106由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。內(nèi)側(cè)繞線106卷裝于內(nèi)側(cè)線圈架102。如圖14所示，內(nèi)側(cè)繞線106將導(dǎo)線卷繞形成為具有平行于Y方向的短邊區(qū)域和平行于X方向的長邊區(qū)域的形狀。

外側(cè)線圈架103由例如絕緣樹脂構(gòu)成。外側(cè)線圈架103包含第1線圈架部件103P、第2線圈架部件103Q、以及第3線圈架部件103R。第1線圈架部件103P和第2線圈架部件103Q在從Z方向觀察時(shí)形成為L形。第3線圈架部件103R在從Z方向觀察時(shí)形成為I形。

第1線圈架部件103P的一個(gè)端部與第2線圈架部件103Q的一個(gè)端部相對(duì)。第1線圈架部件103P的另一端部與第3線圈架部件103R的一個(gè)端部相對(duì)。第2線圈架部件103Q的另一端部與第3線圈架部件103R的另一端部相對(duì)。在內(nèi)側(cè)繞線106的卷繞方向，在各線圈架部件的端部彼此間設(shè)置有間隙105。

第1線圈架部件103P、第2線圈架部件103Q、以及第3線圈架部件103R分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的外側(cè)四棱柱103A、形成于外側(cè)四棱柱103A的一端的外側(cè)上凸緣103B、以及形成于另一端的外側(cè)下凸緣103C。

外側(cè)繞線104由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。外側(cè)繞線104卷裝于外側(cè)線圈架103。

芯107由例如鐵氧體、鐵粉芯或非晶質(zhì)合金等磁性材料構(gòu)成。芯107包含芯107A和芯107B。芯107A和芯107B具有彼此相同的形狀，在從X方向觀察時(shí)形成為E形。以下，有時(shí)將芯107A和芯107B統(tǒng)稱為芯107。

如圖14所示，第1線圈架部件103P與第2線圈架部件103Q之間的間隙105設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域相對(duì)的位置。如圖14所示，第1線圈架部件103P與第3線圈架部件103R之間的間隙105、以及第2線圈架部件103Q與第3線圈架部件103R之間的間隙105設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域和短邊區(qū)域之間的角部相對(duì)的位置。由此，外側(cè)線圈架103和內(nèi)側(cè)繞線106在內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域、以及圖14中右側(cè)的短邊區(qū)域彼此相接。此外，繞線的角部是“拐角部”的一個(gè)例子。

在組裝變壓器101B時(shí)，首先，在內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A卷裝內(nèi)側(cè)繞線106。接著，以使外側(cè)四棱柱103A與內(nèi)側(cè)繞線106相接的方式在XY平面上滑動(dòng)地配置外側(cè)線圈架103。接著，在外側(cè)四棱柱103A卷裝外側(cè)繞線104。最后，在ZY平面上滑動(dòng)地配置芯107。

如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過松，則外側(cè)線圈架103的間隙105變大，如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過緊，則間隙105變小。無論哪種情況下，內(nèi)側(cè)繞線106的一對(duì)長邊區(qū)域及1個(gè)短邊區(qū)域都與外側(cè)線圈架103適當(dāng)?shù)叵嘟?。結(jié)果，能夠使內(nèi)側(cè)繞線106的熱量適當(dāng)?shù)叵蛲鈧?cè)線圈架103傳遞，提高內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性。

圖15是表示第1線圈架部件103P的端部103Pt及第3線圈架部件103R的端部103Rt的形狀的一個(gè)例子的XZ面的剖面圖。

在圖15中，第1線圈架部件103P的端部103Pt包含基準(zhǔn)端部103Pa和從基準(zhǔn)端部103Pa突出的突出端部103Pb。第3線圈架部件103R的端部103Rt包含基準(zhǔn)端部103Ra和從基準(zhǔn)端部103Ra突出的突出端部103Rb。第1線圈架部件103P的端部103Pt與第3線圈架部件103R的端部103Rt彼此相對(duì)。

具體而言，第1線圈架部件103P的突出端部103Pb與第3線圈架部件103R的基準(zhǔn)端部103Ra隔著間隙105相對(duì)，第3線圈架部件103R的突出端部103Rb與第1線圈架部件103P的基準(zhǔn)端部103Pa隔著間隙105相對(duì)。另外，第1線圈架部件103P的突出端部103Pb與第3線圈架部件103R的突出端部103Rb在Y方向上相鄰。

換言之，第1線圈架部件103P的端部103Pt具有包含基準(zhǔn)端部103Pa的端面、以及突出端部103Pb的端面及側(cè)面的階梯狀的端面。第3線圈架部件103R的端部103Rt具有包含基準(zhǔn)端部103Ra的端面、以及突出端部103Rb的端面及側(cè)面的階梯狀的端面。這2個(gè)階梯狀的端面彼此相對(duì)。

如圖15那樣，由于第1線圈架部件103P的端部103Pt及第3線圈架部件103R的端部103Rt分別具有階梯狀的端面，所以能夠在不損失內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性的情況下，延長內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的外側(cè)線圈架103的爬電距離。結(jié)果，能夠提高絕緣性。

此外，在實(shí)施方式2中，對(duì)于第1線圈架部件103P的端部103Pt及第2線圈架部件103Q的端部103Qt的形狀而言，可以采用參照?qǐng)D7～圖10說明的形狀。通過這些形狀，能夠得到同樣的效果。另外，對(duì)于實(shí)施方式2的變壓器101B的形狀而言，也可以采用圖11所示的形狀。利用該形狀也能夠得到同樣的效果。

如以上說明，在實(shí)施方式2中，外側(cè)線圈架103由3個(gè)線圈架部件103P、103Q、103R構(gòu)成。由此，與實(shí)施方式1所示的例子相比，內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域與外側(cè)線圈架103接觸的部分的接觸面積增加。因此，根據(jù)實(shí)施方式2，與實(shí)施方式1相比，能夠進(jìn)一步提高散熱性。

由于外側(cè)線圈架103與內(nèi)側(cè)繞線106的直線部分(長邊區(qū)域)緊密接觸，所以在將外側(cè)繞線104卷繞于外側(cè)線圈架103時(shí)，即使向外側(cè)線圈架103施加卷繞壓的情況下，在外側(cè)線圈架103也不會(huì)發(fā)生撓曲，能夠降低外側(cè)線圈架103破損的可能性。

內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的距離由外側(cè)線圈架103的厚度決定。因此，能夠減少漏電感的偏差。另外，也可以在外側(cè)繞線104的外側(cè)進(jìn)一步配置由同樣的構(gòu)造制成的線圈架。由此，也能夠提高外側(cè)繞線104的散熱性。

變壓器101B也可以不具有芯107。

圖13所示的芯107由2個(gè)E形的芯107A、107B構(gòu)成，但不限于此。芯107可以由例如4個(gè)方的U形的芯構(gòu)成?；蛘?，芯107可以由E形的芯和I形的芯構(gòu)成。

在圖14所示的例子中，內(nèi)側(cè)繞線106的卷軸和外側(cè)繞線104的卷軸被共用，但是不限于此，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104也可以共用不同的中心軸。

(實(shí)施方式3)

設(shè)計(jì)者能夠基于與實(shí)施方式1關(guān)聯(lián)地說明的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)各種線圈架。在實(shí)施方式3中，對(duì)具有在彼此間設(shè)有間隙地配置的4個(gè)線圈架部件的磁性器件進(jìn)行說明。

圖16是表示實(shí)施方式3的變壓器101C的分解立體圖。圖17是垂直于變壓器101C的卷軸方向的面(XY平面)的剖面圖。此外，包含變壓器101C的卷軸的面(YZ面)的剖面圖與圖2相同。使用圖2、圖16及圖17，對(duì)實(shí)施方式3的變壓器101C的構(gòu)造進(jìn)行說明。

變壓器101C具有內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、外側(cè)線圈架103、外側(cè)繞線104、以及芯107。

內(nèi)側(cè)線圈架102由例如絕緣樹脂構(gòu)成。內(nèi)側(cè)線圈架102包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的內(nèi)側(cè)四棱柱102A、形成于內(nèi)側(cè)四棱柱102A的一端的內(nèi)側(cè)上凸緣102B、以及形成于另一端的內(nèi)側(cè)下凸緣102C。

內(nèi)側(cè)繞線106由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。內(nèi)側(cè)繞線106卷裝于內(nèi)側(cè)線圈架102。如圖17所示，內(nèi)側(cè)繞線106將導(dǎo)線卷繞形成為具有平行于Y方向的短邊區(qū)域和平行于X方向的長邊區(qū)域的形狀。

外側(cè)線圈架103由例如絕緣樹脂構(gòu)成。外側(cè)線圈架103包含第1線圈架部件103I、第2線圈架部件103J、第3線圈架部件103K、以及第4線圈架部件103L。第1～第4線圈架部件103I、103J、103K、103L在從Z方向觀察時(shí)形成為L形。

第1線圈架部件103I的一個(gè)端部與第2線圈架部件103J的一個(gè)端部相對(duì)。第1線圈架部件103I的另一端部與第3線圈架部件103K的一個(gè)端部相對(duì)。第2線圈架部件103J的另一端部與第4線圈架部件103L的一個(gè)端部相對(duì)。第3線圈架部件103K的另一端部與第4線圈架部件103L的另一端部相對(duì)。在內(nèi)側(cè)繞線106的卷繞方向上，在各線圈架部件的端部彼此之間設(shè)置有間隙105。

第1～第4線圈架部件103I、103J、103K、103L分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的外側(cè)四棱柱103A、形成于外側(cè)四棱柱103A的一端的外側(cè)上凸緣103B、以及形成于另一端的外側(cè)下凸緣103C。

外側(cè)繞線104由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。外側(cè)繞線104卷裝于外側(cè)線圈架103。

芯107由例如鐵氧體、鐵粉芯或非晶質(zhì)合金等磁性材料構(gòu)成。芯107包含芯107A和芯107B。芯107A和芯107B具有彼此相同的形狀，在從X方向觀察時(shí)形成為E形。以下，有時(shí)將芯107A和芯107B統(tǒng)稱為芯107。

如圖17所示，第1線圈架部件103I與第2線圈架部件103J之間的間隙105、以及第3線圈架部件103K與第4線圈架部件103L之間的間隙105分別設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域相對(duì)的位置。另外，第1線圈架部件103I與第3線圈架部件103K之間的間隙105、以及第2線圈架部件103J與第4線圈架部件103L之間的間隙105分別設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域相對(duì)的位置。

在組裝變壓器101C時(shí)，首先，在內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A卷裝內(nèi)側(cè)繞線106。接著，以使外側(cè)四棱柱103A與內(nèi)側(cè)繞線106相接的方式在XY平面上滑動(dòng)地配置外側(cè)線圈架103。接著，在外側(cè)四棱柱103A卷裝外側(cè)繞線104。最后，在ZY平面上滑動(dòng)地配置芯107。

如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過松，則外側(cè)線圈架103的間隙105變大，如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過緊，則間隙105變小。無論哪種情況下，包含內(nèi)側(cè)繞線106的角部的L形的區(qū)域都與外側(cè)線圈架103適當(dāng)?shù)叵嘟?。結(jié)果，能夠使內(nèi)側(cè)繞線106的熱量適當(dāng)?shù)叵蛲鈧?cè)線圈架103傳遞，提高內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性。

此外，在實(shí)施方式3中，對(duì)于第1～第4線圈架部件103I、103J、103K、103L的端部的形狀而言，可以采用參照?qǐng)D7～圖10說明的形狀。通過這些形狀，能夠得到同樣的效果。另外，對(duì)于實(shí)施方式3的變壓器101C的形狀而言，可以采用圖11所示的形狀。利用該形狀也能夠得到同樣的效果。

如以上說明那樣，在實(shí)施方式3中，外側(cè)線圈架103由4個(gè)線圈架部件103I、103J、103K、103L構(gòu)成。由此，與實(shí)施方式1比較，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)線圈架103的接觸面積增加。因此，根據(jù)實(shí)施方式3，與實(shí)施方式1相比，能夠進(jìn)一步提高散熱性。另外，實(shí)施方式2的外側(cè)線圈架103由2種線圈架部件構(gòu)成，但實(shí)施方式3的外側(cè)線圈架103可以由例如1種線圈架部件構(gòu)成。由此，能夠減少必要的部件。

由于外側(cè)線圈架103與包含內(nèi)側(cè)繞線106的角部的L形的區(qū)域緊密接觸，所以即使在將外側(cè)繞線104卷繞在外側(cè)線圈架103時(shí)向外側(cè)線圈架103施加卷繞壓的情況下，外側(cè)線圈架103也不會(huì)產(chǎn)生撓曲，能夠減少外側(cè)線圈架103破損的可能性。

內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的距離由外側(cè)線圈架103的厚度決定。因此，能夠減少漏電感的偏差。另外，也可以在外側(cè)繞線104的外側(cè)進(jìn)一步配置由同樣的構(gòu)造制成的線圈架。由此，也能夠提高外側(cè)繞線104的散熱性。

變壓器101C可以不具有芯107。

圖16所示的芯107由2個(gè)E形的芯107A、107B構(gòu)成，但不限于此。芯107可以由例如4個(gè)方的U形的芯構(gòu)成。或者，芯107也可以由E形的芯和I形的芯構(gòu)成。

在圖17所示的例子中，內(nèi)側(cè)繞線106的卷軸和外側(cè)繞線104的卷軸被共用，但本發(fā)明不限于此，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104也可以共用不同的中心軸。

(實(shí)施方式4)

設(shè)計(jì)者能夠基于與實(shí)施方式1關(guān)聯(lián)地說明的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)各種線圈架。在實(shí)施方式4中，對(duì)具有在彼此間設(shè)置間隙地配置的2個(gè)L形的線圈架部件的磁性器件進(jìn)行說明。

圖18是表示實(shí)施方式4的變壓器101D的分解立體圖。圖19是垂直于變壓器101D的卷軸方向的面(XY平面)的剖面圖。此外，包含變壓器101D的卷軸的面(YZ面)的剖面圖與圖2相同。使用圖2、圖18及圖19，對(duì)實(shí)施方式4的變壓器101D的構(gòu)造進(jìn)行說明。

變壓器101D具有內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、外側(cè)線圈架103、外側(cè)繞線104、以及芯107。

內(nèi)側(cè)線圈架102由例如絕緣樹脂構(gòu)成。內(nèi)側(cè)線圈架102包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的內(nèi)側(cè)四棱柱102A、形成于內(nèi)側(cè)四棱柱102A的一端的內(nèi)側(cè)上凸緣102B、以及形成于另一端的內(nèi)側(cè)下凸緣102C。

內(nèi)側(cè)繞線106由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。內(nèi)側(cè)繞線106卷裝于內(nèi)側(cè)線圈架102。如圖19所示，內(nèi)側(cè)繞線106將導(dǎo)線卷繞形成為具有平行于Y方向的短邊區(qū)域和平行于X方向的長邊區(qū)域的形狀。

外側(cè)線圈架103由例如絕緣樹脂構(gòu)成。外側(cè)線圈架103包含第1線圈架部件103M、以及第2線圈架部件103N。第1及第2線圈架部件103M、103N具有同一形狀，并且在從Z方向觀察時(shí)形成為L形。

第1線圈架部件103M的一個(gè)端部與第2線圈架部件103N的一個(gè)端部相對(duì)。第1線圈架部件103M的另一端部與第2線圈架部件103N的另一端部相對(duì)。在內(nèi)側(cè)繞線106的卷繞方向上，在各線圈架部件的端部彼此之間設(shè)置有間隙105。

第1、第2線圈架部件103M、103N分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的外側(cè)四棱柱103A、形成于外側(cè)四棱柱103A的一端的外側(cè)上凸緣103B、以及形成于另一端的外側(cè)下凸緣103C。

外側(cè)繞線104由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。外側(cè)繞線104卷裝于外側(cè)線圈架103。

芯107由例如鐵氧體、鐵粉芯或非晶質(zhì)合金等磁性材料構(gòu)成。芯107包含芯107A和芯107B。芯107A和芯107B具有彼此相同的形狀，在從X方向觀察時(shí)形成為E形。以下，有時(shí)將芯107A和芯107B統(tǒng)稱為芯107。

如圖19所示，間隙105設(shè)置在內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域與短邊區(qū)域之間的與左上角部相對(duì)的位置、以及與右下角部相對(duì)的位置這兩個(gè)部位。

在組裝變壓器101D時(shí)，首先，在內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A卷裝內(nèi)側(cè)繞線106。接著，以使外側(cè)四棱柱103A與內(nèi)側(cè)繞線106相接的方式在XY平面上滑動(dòng)地配置外側(cè)線圈架103。接著，在外側(cè)四棱柱103A卷裝外側(cè)繞線104。最后，在ZY平面上滑動(dòng)地配置芯107。

如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過松，則外側(cè)線圈架103的間隙105變大，如果內(nèi)側(cè)繞線106卷繞過緊，則間隙105變小。無論哪種情況下，在圖19中，從內(nèi)側(cè)繞線106的上側(cè)的長邊區(qū)域到右側(cè)的短邊區(qū)域的L形的區(qū)域都與外側(cè)線圈架103適當(dāng)?shù)叵嘟?，并且，從?nèi)側(cè)繞線106的左側(cè)的短邊區(qū)域到下側(cè)的長邊區(qū)域的L形的區(qū)域都與外側(cè)線圈架103適當(dāng)?shù)叵嘟印＝Y(jié)果，能夠?qū)?nèi)側(cè)繞線106的熱量適當(dāng)?shù)叵蛲鈧?cè)線圈架103傳遞，提高內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性。

此外，在實(shí)施方式4中，對(duì)于第1及第2線圈架部件103M、103N的端部的形狀而言，可以采用參照?qǐng)D15說明的形狀。通過這樣的形狀，能夠得到同樣的效果。另外，第1及第2線圈架部件103M、103N的端部也可以具有參照?qǐng)D9及10說明的那樣的卡合端部103。通過這樣的形狀，能夠得到同樣的效果。另外，對(duì)于實(shí)施方式4的變壓器101D的形狀，也可以采用圖11所示的形狀。利用該形狀也能夠得到同樣的效果。

如以上說明那樣，在實(shí)施方式4中，在外側(cè)線圈架103的對(duì)角設(shè)置間隙105。由此，在實(shí)施方式4中，與實(shí)施方式1比較，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)線圈架103的接觸面積增加。因此，根據(jù)實(shí)施方式4，與實(shí)施方式1相比，能夠進(jìn)一步提高散熱性。

由于外側(cè)線圈架103與內(nèi)側(cè)繞線106的直線部分(長邊區(qū)域和短邊區(qū)域)緊密接觸，所以即使在將外側(cè)繞線104卷繞在外側(cè)線圈架103時(shí)向外側(cè)線圈架103施加卷繞壓的情況下，外側(cè)線圈架103也不會(huì)產(chǎn)生撓曲，能夠減少外側(cè)線圈架103破損的可能性。

內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的距離由外側(cè)線圈架103的厚度決定。因此，能夠減少漏電感的偏差。另外，也可以在外側(cè)繞線104的外側(cè)進(jìn)一步配置由同樣的構(gòu)造制成的線圈架。由此，也能夠提高外側(cè)繞線104的散熱性。

變壓器101D可以不具有芯107。

圖18所示的芯107由2個(gè)E形的芯107A、107B構(gòu)成，但不限于此。芯107可以由例如4個(gè)方的U形的芯構(gòu)成?；蛘撸?07可以由E形的芯和I形的芯構(gòu)成。

在圖19所示的例子中，內(nèi)側(cè)繞線106的卷軸與外側(cè)繞線104的卷軸被共用，但不限于此，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104也可以共用不同的中心軸。

(實(shí)施方式5)

設(shè)計(jì)者能夠基于與實(shí)施方式1關(guān)聯(lián)地說明的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)各種線圈架。在實(shí)施方式5中，對(duì)具有由在彼此間設(shè)置間隙地配置的2個(gè)線圈架部件構(gòu)成的內(nèi)側(cè)線圈架、以及在彼此間設(shè)置間隙地配置的2個(gè)線圈架部件構(gòu)成的外側(cè)線圈架的磁性器件進(jìn)行說明。

圖20是表示實(shí)施方式5的變壓器101E的分解立體圖。圖21是垂直于變壓器101E的卷軸方向的面(XY平面)的剖面圖。此外，包含變壓器101E的卷軸的面(YZ面)的剖面圖與圖2相同。使用圖2、圖20及圖21，對(duì)實(shí)施方式5的變壓器101E的構(gòu)造進(jìn)行說明。

變壓器101E具有芯108、芯109、內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、外側(cè)線圈架103、以及外側(cè)繞線104。

芯108具有四棱柱部108A和底面部108B，在從X方向觀察時(shí)形成為T形。芯109具有側(cè)面部109A和上面部109B，在從X方向觀察時(shí)形成為方的U形。芯108、109由例如鐵氧體、鐵粉芯或非晶質(zhì)合金等磁性材料構(gòu)成。以下，有時(shí)將芯108和芯109統(tǒng)稱為芯107。

內(nèi)側(cè)線圈架102由例如絕緣樹脂構(gòu)成。內(nèi)側(cè)線圈架102包含第1線圈架部件102X和第2線圈架部件102Y。第1、第2線圈架部件102X、102Y具有同一形狀，在從Z方向觀察時(shí)形成為方的U形。

第1線圈架部件102X的一個(gè)端部與第2線圈架部件102Y的一個(gè)端部相對(duì)。第1線圈架部件102X的另一端部與第2線圈架部件102Y的另一端部相對(duì)。在內(nèi)側(cè)繞線106的卷繞方向上，在各線圈架部件的端部彼此之間設(shè)置有間隙105A。

第1、第2線圈架部件102X、102Y分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的內(nèi)側(cè)四棱柱102A、形成于內(nèi)側(cè)四棱柱102A的一端的內(nèi)側(cè)上凸緣102B、以及形成于另一端的內(nèi)側(cè)下凸緣102C。

內(nèi)側(cè)繞線106由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。內(nèi)側(cè)繞線106卷裝于內(nèi)側(cè)線圈架102。如圖21所示，內(nèi)側(cè)繞線106將導(dǎo)線卷繞形成為具有平行于Y方向的短邊區(qū)域和平行于X方向的長邊區(qū)域的形狀。

外側(cè)線圈架103由例如絕緣樹脂構(gòu)成。外側(cè)線圈架103包含第1線圈架部件103X、以及第2線圈架部件103Y。第1、第2線圈架部件103X、103Y具有同一形狀，在從Z方向觀察時(shí)形成為方的U形。

第1、第2線圈架部件103X、103Y分別包含沿卷軸方向(Z方向)延伸的外側(cè)四棱柱103A、形成于外側(cè)四棱柱103A的一端的外側(cè)上凸緣103B、以及形成于另一端的外側(cè)下凸緣103C。即，第1、第2線圈架部件103X、103Y形成為與圖1～圖4所示的實(shí)施方式1的第1、第2線圈架部件103X、103Y相同。

外側(cè)繞線104由例如單線、利茲線等導(dǎo)線構(gòu)成。外側(cè)繞線104卷裝于外側(cè)線圈架103。

如圖21所示，內(nèi)側(cè)線圈架102的間隙105A設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域相對(duì)的2處位置。另外，外側(cè)線圈架103的間隙105設(shè)置在與內(nèi)側(cè)繞線106的短邊區(qū)域相對(duì)的2處位置。

在組裝變壓器101E時(shí)，首先，以使內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A與芯108的四棱柱部108A相接的方式從Y方向滑動(dòng)地配置內(nèi)側(cè)線圈架102。接著，在內(nèi)側(cè)線圈架102的內(nèi)側(cè)四棱柱102A卷裝內(nèi)側(cè)繞線106。接著，以使外側(cè)四棱柱103A與內(nèi)側(cè)繞線106相接的方式在XY平面上滑動(dòng)地配置外側(cè)線圈架103。接著，在外側(cè)四棱柱103A卷裝外側(cè)繞線104。最后，芯109的側(cè)面部109A從Z方向與芯108的底面部108B相接，并且，以使上面部109B與四棱柱部108A相接的方式配置芯109。

即使在因制造偏差使第1、第2線圈架部件102X、102Y相對(duì)于芯107的大小變化的情況下，也能夠通過調(diào)整間隙105A的大小，使內(nèi)側(cè)線圈架102適當(dāng)?shù)嘏c芯108接觸。因此，能夠?qū)?nèi)側(cè)線圈架102的熱量適當(dāng)?shù)叵蛐?08傳遞。結(jié)果，內(nèi)側(cè)線圈架102能夠有效地傳遞從內(nèi)側(cè)繞線106吸收的熱量，并且提高內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性。

根據(jù)實(shí)施方式5，與實(shí)施方式1相同，能夠?qū)?nèi)側(cè)繞線106的熱量適當(dāng)?shù)叵蛲鈧?cè)線圈架103傳遞，并且提高內(nèi)側(cè)繞線106的散熱性。

此外，對(duì)于實(shí)施方式5的第1、第2線圈架部件103X、103Y的端部的形狀而言，可以采用參照?qǐng)D7～圖10說明的形狀。通過這樣的形狀，能夠得到同樣的效果。另外，對(duì)于實(shí)施方式5的變壓器101E的形狀而言，也可以采用圖11所示的形狀。也能夠利用該形狀得到同樣的效果。

由于外側(cè)線圈架103與內(nèi)側(cè)繞線106的長邊區(qū)域的直線部分緊密接觸，所以即使在將外側(cè)繞線104卷繞在外側(cè)線圈架103時(shí)向外側(cè)線圈架103施加卷繞壓的情況下，外側(cè)線圈架103也不會(huì)產(chǎn)生撓曲，能夠減少外側(cè)線圈架103破損的可能性。

內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104之間的距離由外側(cè)線圈架103的厚度決定。因此，能夠減少漏電感的偏差。另外，也可以在外側(cè)繞線104的外側(cè)進(jìn)一步配置由同樣的構(gòu)造制成的線圈架。由此，也能夠提高外側(cè)繞線104的散熱性。

變壓器101E可以不具有芯107。

在圖20所示的例子中，使用T形芯108和方的U形的芯109，但不限于此。

圖22及23是簡要地表示芯的另一構(gòu)造例的立體圖。圖22表示從X方向觀察時(shí)方的U形的2個(gè)芯109、以及從X方向觀察時(shí)I形(也就是平板狀)的1個(gè)芯110。圖23可以使用從X方向觀察時(shí)I形(換句話說是平板狀)的2個(gè)芯110A、2個(gè)芯110B、以及1個(gè)芯110C。

在圖21所示的例子中，內(nèi)側(cè)繞線106的卷軸和外側(cè)繞線104的卷軸被共用，但不限于此，內(nèi)側(cè)繞線106與外側(cè)繞線104也可以共用不同的中心軸。

圖24是垂直于實(shí)施方式5的變形例的線圈器件120的卷軸方向的面(XY面)的剖面圖。線圈器件120具有內(nèi)側(cè)線圈架102、內(nèi)側(cè)繞線106、以及芯107。內(nèi)側(cè)線圈架102包含第1線圈架部件102X和第2線圈架部件102Y。線圈器件120構(gòu)成為，在內(nèi)側(cè)線圈架102卷裝內(nèi)側(cè)繞線106，并且配置有芯107。

即使是圖24那樣地未卷裝外側(cè)繞線的線圈器件120，也通過將內(nèi)側(cè)繞線106的熱量向芯107傳遞而提高散熱性。同樣，通過從上述各種實(shí)施方式中說明的變壓器中省略外側(cè)繞線，能夠設(shè)計(jì)各種線圈器件。本發(fā)明也包含這樣的線圈器件。

(實(shí)施方式6)

圖25是表示移相型全橋電路200的一個(gè)例子的電路圖。圖25的移相型全橋電路200在各種開關(guān)電源、車載等的充電器、以及功率轉(zhuǎn)換器等中，作為高效的電源電路而廣泛使用。移相型全橋電路200是功率變換裝置的一個(gè)例子。

圖25的移相型全橋電路200具有與外部的直流電源連接的一對(duì)連接端子211、212、4個(gè)晶體管202、變壓器101、整流電路204、平滑電感209、以及平滑電容器205。移相型全橋電路200還具有諧振電感207、諧振電容208。由4個(gè)晶體管202構(gòu)成的全橋電路是功率變換電路的一個(gè)例子。整流電路204是功率變換電路的一個(gè)例子。

4個(gè)晶體管202與變壓器101的1次繞線連接。4個(gè)晶體管202具有同一構(gòu)造。晶體管202是例如MOSFET(金屬氧化膜半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)。晶體管202由例如GaN(氮化鎵)或SiC(碳化硅)等形成。

4個(gè)晶體管202以使例如左上及右下的晶體管202接通時(shí)右上及左下的晶體管202斷開、并且左上及右下的晶體管202斷開時(shí)右上及左下的晶體管202接通的方式，交替地進(jìn)行ON、OFF。通過該開關(guān)，從輸入到一對(duì)連接端子211、212的直流電壓201得到交流電壓。該交流電壓向變壓器101的1次繞線輸入，在變壓器101的2次繞線生成與變壓器101的匝數(shù)比對(duì)應(yīng)的電壓。該生成的電壓被整流電路204整流，被平滑電感209及平滑電容器205平滑，由此，輸出直流電壓206。

在圖25的移相型全橋電路200中，為了抑制晶體管202的開關(guān)損失，使用例如諧振電感207和諧振電容208的諧振電路所帶來的ZVS(Zero Volt Switching，零電壓開關(guān))技術(shù)。

例如，在采用實(shí)施方式1的變壓器101作為本實(shí)施方式的變壓器101的情況下，將內(nèi)側(cè)繞線106和外側(cè)繞線104中的一方設(shè)為1次繞線，將另一方設(shè)為2次繞線即可。另外，在圖25的移相型全橋電路200中，代替變壓器101，可以使用變壓器101A～101E中的某一者。

由于圖25的移相型全橋電路200是較大功率的電源電路，所以從變壓器的繞線、芯發(fā)出的熱量也大。因此，通過使用變壓器101、101A～101E，提高散熱性。另外，在變壓器101、101A～101E中減少樹脂模制的情況下，使電路輕量化。

此外，各種實(shí)施方式中說明的變壓器或線圈器件也可以用于諧振電感、變壓器、平滑電感中的某一者，由此，得到同樣的效果。

關(guān)于本實(shí)施方式的功率變換裝置，雖然了說明圖25所示的移相型全橋電路200的例子，但不限于此。

圖26表示LLC諧振型半橋電路300的一個(gè)例子。LLC諧振型半橋電路300是功率變換裝置的一個(gè)例子。例如，采用實(shí)施方式1的變壓器101作為本實(shí)施方式的變壓器101。

各種實(shí)施方式中說明的變壓器或線圈器件、公開的功率變換裝置也可以用于LLC諧振型全橋電路?；蛘撸鞣N實(shí)施方式中說明的線圈器件可以用于電抗器或扼流線圈等磁性器件。

此外，在圖25、圖26中，可以利用僅與內(nèi)側(cè)繞線106和外側(cè)繞線104的一方交鏈的漏磁通產(chǎn)生的漏電感實(shí)現(xiàn)諧振電感207，也可以利用外來電感實(shí)現(xiàn)諧振電感207。在利用漏電感實(shí)現(xiàn)諧振電感207的情況下，由于不需要外來電感，所以能夠謀求電路的小型化。

工業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的磁性器件及使用該磁性器件的功率變換裝置能夠應(yīng)用于從例如民用設(shè)備至車載充電器等的各種電源電路。