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公開番号2025019771
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123576
出願日2023-07-28
発明の名称リアクトル、コンバータ、および電力変換装置
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 37/00 20060101AFI20250131BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高電流時でも高いインダクタンスを確保できるリアクトルを提供する。
【解決手段】コイルと、複数のコア片によって構成された磁性コアとを備え、前記磁性コアの形状はθ状であり、前記磁性コアは、前記コイルの内側に配置されたミドルコア部と、前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置されたサイドコア部と、前記コイルの両端と向かい合うように配置されたエンドコア部と、を備え、前記複数のコア片は、低Bコア片と高Bコア片とを含み、前記低Bコア片と前記高Bコア片とは飽和磁束密度の異なる材料によって構成され、前記低Bコア片の飽和磁束密度は、前記高Bコア片の飽和磁束密度よりも低く、前記磁性コアの比BSが0.5以上1.0以下である、リアクトル。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
コイルと、複数のコア片によって構成された磁性コアとを備え、
前記磁性コアの形状はθ状であり、
前記磁性コアは、
前記コイルの内側に配置されたミドルコア部と、
前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置されたサイドコア部と、
前記コイルの両端と向かい合うように配置されたエンドコア部と、を備え、
前記複数のコア片は、低Ｂコア片と高Ｂコア片とを含み、
前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片とは飽和磁束密度の異なる材料によって構成され、
前記低Ｂコア片の飽和磁束密度は、前記高Ｂコア片の飽和磁束密度よりも低く、
前記磁性コアの比ＢＳが０．５以上１．０以下であり、
前記比ＢＳは、前記ミドルコア部における飽和磁束密度Ｂｍと断面積Ｓｍとの積ＢＳｍに対する、前記エンドコア部における飽和磁束密度Ｂｅと断面積Ｓｅとの積ＢＳｅと前記サイドコア部における飽和磁束密度Ｂｓと断面積Ｓｓとの積ＢＳｓとの和の比である、
リアクトル。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記高Ｂコア片の飽和磁束密度は１．０Ｔ以上２．５Ｔ以下であり、
前記低Ｂコア片の飽和磁束密度は０．５Ｔ以上１．７Ｔ以下である、請求項１に記載のリアクトル。
【請求項３】
前記高Ｂコア片は、軟磁性粉末の圧粉成形体によって構成されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項４】
前記低Ｂコア片は、樹脂中に軟磁性粉末が分散された複合材料の成形体によって構成されている、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項５】
前記複数のコア片の数は２つであり、
前記低Ｂコア片の数および前記高Ｂコア片の数がそれぞれ１つである、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項６】
前記サイドコア部は、第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記エンドコア部は、第一エンドコア部と第二エンドコア部とを有し、
前記低Ｂコア片は、前記ミドルコア部の一部と、前記第一エンドコア部と、前記第一サイドコア部の一部と、前記第二サイドコア部の一部とを有するＥ字状であり、
前記高Ｂコア片は、前記ミドルコア部の残部と、前記第二エンドコア部と、前記第一サイドコア部の残部と、前記第二サイドコア部の残部とを有するＥ字状である、請求項５に記載のリアクトル。
【請求項７】
前記サイドコア部は、第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記エンドコア部は、第一エンドコア部と第二エンドコア部とを有し、
前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片のうちいずれかのコア片は、前記ミドルコア部の一部と、前記第一エンドコア部と、前記第一サイドコア部と、前記第二サイドコア部とを有するＥ字状であり、
前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片のうち残りのコア片は、前記ミドルコア部の残部と、前記第二エンドコア部とを有するＴ字状である、請求項５に記載のリアクトル。
【請求項８】
前記低Ｂコア片および前記高Ｂコア片の少なくとも一方の数が２つ以上である、請求項１または請求項２に記載のリアクトル。
【請求項９】
前記サイドコア部は、第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記エンドコア部は、第一エンドコア部と第二エンドコア部とを有し、
前記ミドルコア部は、
前記第一エンドコア部に結合される第一ミドルコア部と、
前記第二エンドコア部に結合される第二ミドルコア部と、
前記第一ミドルコア部と前記第二ミドルコア部との間に配置される第三ミドルコア部と、を有し、
前記複数のコア片は、
前記第一ミドルコア部と、前記第一エンドコア部とを構成するＴ字状の第一エンドコア片と、
前記第二ミドルコア部と、前記第二エンドコア部とを構成するＴ字状の第二エンドコア片と、
前記第三ミドルコア部を構成するＩ字状のミドルコア片と、
前記第一サイドコア部を構成するＩ字状の第一サイドコア片と、
前記第二サイドコア部を構成するＩ字状の第二サイドコア片と、を有し、
前記第一エンドコア片および前記第二エンドコア片は、前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片のうちいずれかのコア片であり、
前記ミドルコア片、前記第一サイドコア片および前記第二サイドコア片は、前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片のうち残りのコア片である、請求項８に記載のリアクトル。
【請求項１０】
前記サイドコア部は、第一サイドコア部と第二サイドコア部とを有し、
前記エンドコア部は、第一エンドコア部と第二エンドコア部とを有し、
前記複数のコア片は、
前記第一エンドコア部を構成するＩ字状の第一エンドコア片と、
前記第二エンドコア部を構成するＩ字状の第二エンドコア片と、
前記ミドルコア部を構成するＩ字状のミドルコア片と、
前記第一サイドコア部を構成するＩ字状の第一サイドコア片と、
前記第二サイドコア部を構成するＩ字状の第二サイドコア片と、を有し、
前記第一エンドコア片および前記第二エンドコア片は、前記低Ｂコア片との前記高Ｂコア片うちいずれかのコア片であり、
前記ミドルコア片、前記第一サイドコア片および前記第二サイドコア片は、前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片のうち残りのコア片である、請求項８に記載のリアクトル。
（【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】
本開示は、リアクトル、コンバータ、および電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、コイルと磁性コアとを備えるリアクトルを開示する。特許文献１のリアクトルにおける磁性コアは、第一コア部と第二コア部とを組み合わせた組物である。第一コア部と第二コア部とは互いに異なる材料の成形体で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１４１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバータの大電流化に対応するため、高電流時でも高いインダクタンスを確保できるリアクトルが求められている。
【０００５】
本開示は、高電流時でも高いインダクタンスを確保できるリアクトルを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のリアクトルは、
コイルと、複数のコア片によって構成された磁性コアとを備え、
前記磁性コアの形状はθ状であり、
前記磁性コアは、
前記コイルの内側に配置されたミドルコア部と、
前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置されたサイドコア部と、
前記コイルの両端と向かい合うように配置されたエンドコア部と、を備え、
前記複数のコア片は、低Ｂコア片と高Ｂコア片とを含み、
前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片とは飽和磁束密度の異なる材料によって構成され、
前記低Ｂコア片の飽和磁束密度は、前記高Ｂコア片の飽和磁束密度よりも低く、
前記磁性コアの比ＢＳが０．５以上１．０以下であり、
前記比ＢＳは、前記ミドルコア部における飽和磁束密度Ｂｍと断面積Ｓｍとの積ＢＳｍに対する、前記エンドコア部における飽和磁束密度Ｂｅと断面積Ｓｅとの積ＢＳｅと前記サイドコア部における飽和磁束密度Ｂｓと断面積Ｓｓとの積ＢＳｓとの和の比である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のリアクトルは、高電流時でも高いインダクタンスを確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係るリアクトルの概略斜視図である。
図２は、実施形態に係るリアクトルの概略平面図である。
図３は、実施形態に係るリアクトルに備わる磁性コアの構成を示す概略平面図である。
図４は、図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。
図５は、図２のＶ－Ｖ断面図である。
図６は、実施形態に係るリアクトルに備わる磁性コアの構成の別の一例を示す概略平面図である。
図７は、実施形態に係るリアクトルに備わる磁性コアの構成の別の一例を示す概略平面図である。
図８は、実施形態に係るリアクトルに備わる磁性コアの構成の別の一例を示す概略平面図である。
図９は、ハイブリッド自動車の電源系統を模式的に示す構成図である。
図１０は、コンバータを備える電力変換装置を模式的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【００１０】
（１）本開示のリアクトルは、
コイルと、複数のコア片によって構成された磁性コアとを備え、
前記磁性コアの形状はθ状であり、
前記磁性コアは、
前記コイルの内側に配置されたミドルコア部と、
前記コイルを挟むように前記ミドルコア部と並列に配置されたサイドコア部と、
前記コイルの両端と向かい合うように配置されたエンドコア部と、を備え、
前記複数のコア片は、低Ｂコア片と高Ｂコア片とを含み、
前記低Ｂコア片と前記高Ｂコア片とは飽和磁束密度の異なる材料によって構成され、
前記低Ｂコア片の飽和磁束密度は、前記高Ｂコア片の飽和磁束密度よりも低く、
前記磁性コアの比ＢＳが０．５以上１．０以下であり、
前記比ＢＳは、前記ミドルコア部における飽和磁束密度Ｂｍと断面積Ｓｍとの積ＢＳｍに対する、前記エンドコア部における飽和磁束密度Ｂｅと断面積Ｓｅとの積ＢＳｅと前記サイドコア部における飽和磁束密度Ｂｓと断面積Ｓｓとの積ＢＳｓとの和の比である。
（【００１１】以降は省略されています）

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