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公開番号2024034139
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022138190
出願日2022-08-31
発明の名称インダクタ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01F 17/04 20060101AFI20240306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コアの側面の周囲に巻回される第1巻線と、当該コアの中空部分に通される第2導体と、を有し、直流重畳特性を改善することができるインダクタを提供する。
【解決手段】エアギャップ無しまたはエアギャップ有りのコアの外周に第1導体が巻回された第1巻線と、前記コアの内周により形成された挿通穴に挿通され、前記第1巻線の巻回方向に対して平行でない方向となる第2導体と、を備えるインダクタ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エアギャップ無しまたはエアギャップ有りのコアの外周に第１導体が巻回された第１巻線と、
前記コアの内周により形成された挿通穴に挿通され、前記第１巻線の巻回方向に対して平行でない方向となる第２導体と、
を備えるインダクタ。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記第１巻線と前記第２導体とは直列に接続されている、
請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記第１巻線と前記第２導体とは、板金または回路基板を介して、直列に接続されている、
請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記第２導体は、前記挿通穴と前記外周とを交互に通るように巻回された第２巻線であり、前記外周の範囲に、均一に、または不均一に、あるいは分割されて、巻回されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインダクタ。
【請求項５】
前記コアは、トロイダルコアである、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインダクタ。
【請求項６】
前記コアは、コアの厚みが略一様であるＵＵコア、ＵＩコア、または、ＲブロックコアとＩコアとの組み合わせである、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインダクタ。
【請求項７】
前記コアは、スタック構成である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインダクタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、インダクタに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
トロイダルコイルが、平滑インダクタあるいは共振インダクタとして広く普及している。
例えば、トロイダルコアに均等巻きされた巻線を有するトロイダルコイルでは、磁束密度は径（半径ｒ）に反比例するため磁束分布が不均一となる、ことが知られている。したがって、コアの外径側の磁束密度は、コアの内径側の磁束密度よりも低くなる。
【０００３】
このような磁束分布の不均一は、コアの内径側における部分的な磁束の飽和、および、それに起因するインダクタ値（インダクタンス）の直流重畳特性の低下を引き起こす。
ここで、直流重畳特性とは、流れる電流が増えると、コイルのインダクタ値が減っていく特性である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Ｋ．Ｃｈｏｅｔａｌ．、“ＡＮｅｗＳｅｐａｒａｔｅｄＲｅｓｏｎａｎｔ－ＩｎｄｕｃｔｏｒＷｉｎｄｉｎｇＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＦｕｌｌＢｒｉｄｇｅＣｏｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒＳｅｒｖｅｒＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ”、ＩＥＥＥ、２００９、ｐｐ．２０８９－２０９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、トロイダルコイルでは、コア内の磁束密度Ｂ［Ｔ］が径に反比例するため、内側（内径）の磁束密度が高く外側の磁束密度が低くなる。
このような磁束密度の不均一により、鉄損が内径に集中し、コアの外側部分を有効利用することができないという問題（直流重畳特性の問題）があった。
【０００６】
なお、非特許文献１には、３脚コアの周辺に直交巻線を巻回するとともに、コアの中央部（中足の部分）の周囲に巻線を巻回する手法が記載されている（非特許文献１参照。）。
しかしながら、非特許文献１では、直流重畳特性の改善については、考慮されていなかった。
【０００７】
本開示は、このような事情を考慮してなされたもので、コアの側面の周囲に巻回される第１巻線と、当該コアの中空部分に通される第２導体と、を有し、直流重畳特性を改善することができるインダクタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、エアギャップ無しまたはエアギャップ有りのコアの外周に第１導体が巻回された第１巻線と、前記コアの内周により形成された挿通穴に挿通され、前記第１巻線の巻回方向に対して平行でない方向となる第２導体と、を備えるインダクタである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るインダクタによれば、コアの側面の周囲に巻回される第１巻線と、当該コアの中空部分に通される第２導体と、を有し、直流重畳特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係るインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態に係るインダクタのコアおよび直交巻線の一例を示す図である。
実施形態に係るコアを構成するスタックコアの一例を示す図である。
実施形態に係るインダクタの２個のコイル（直交巻線と通常巻線）の関係の一例を示す図である。
（Ａ）は実施形態に係るインダクタのコアの断面における磁束密度の一例を示す図であり、（Ｂ）は方向による磁束密度の関係の一例を示す図である。
実施形態に係るインダクタにおける直交巻線による磁束密度および通常巻線による磁束密度の一例を模式的に示す図である。
実施形態に係るインダクタの直流重畳特性の一例を示す図である。
実施形態に係るインダクタの通常巻線の通常巻線ギャップ部の一例を示す図である。
実施形態に係るインダクタにおける電流とインダクタ値との関係の一例を示す図である。
実施形態に係る直交巻線と通常巻線とが直接接続されるインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態に係る直交巻線と通常巻線とが板金を介して接続されるインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態の他の構成例に係る直交巻線（第１導体）と第２導体とが直接接続されるインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態の他の構成例に係る直交巻線（第１導体）と第２導体とが板金を介して接続されるインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態に係る複数の通常巻線部を有するインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態に係る１ターンの直交巻線および１ターン未満の第２導体を有するインダクタの一例を示す図である。
実施形態に係る通常巻線が内側に配置され直交巻線が外側に配置されたインダクタの外観の一例を示す図である。
実施形態に係るＵＵコアの一例を示す図である。
実施形態に係るＵＩコアの一例を示す図である。
比較例に係るインダクタの外観の一例を示す図である。
比較例に係るインダクタにおける電流とインダクタ値との関係の一例を示す図である。
比較例に係るインダクタの通常巻線ギャップ部の比率とインダクタ値の差分割合との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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