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公開番号2025154010
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056772
出願日2024-03-29
発明の名称DC-DCコンバータおよび電源回路
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 3/155 20060101AFI20251002BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】特性向上および小型化が図られたDC-DCコンバータおよび電源回路を提供する。
【解決手段】電源回路100のDC-DCコンバータ200においては、インダクタL1、L2として、クラックが実質的に生じていない磁性薄帯22で構成された磁性ブロック2をコアとして含むインダクタンス素子1のコイル導体3A、3Bが用いられることで損失低減の点で特性を向上することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の入力端子および第２の入力端子と、
第１の出力端子および第２の出力端子と、
前記第１の入力端子に接続された第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第１の出力端子との間において、第１キャパシタおよび第１インダクタがこの順に直列に接続され、前記第１キャパシタと前記第１インダクタとの間に接続された第２スイッチング素子を含む第１回路と、
前記第１スイッチング素子と前記第１の出力端子との間において前記第１回路に並列に接続され、第３スイッチング素子および第２インダクタがこの順に直列に接続されるとともに前記第３スイッチング素子と前記第２インダクタとの間に接続された第４スイッチング素子を含む第２回路と、
前記第１の出力端子と前記第２の出力端子との間に接続された第２キャパシタと
を備え、
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタの少なくとも一方は、第１コイル導体と、該第１コイル導体に並設された磁性体と、前記第１コイル導体および前記磁性体を内部に含む磁性樹脂とを備えるインダクタンス素子であり、
前記磁性体が、複数の磁性薄帯が積層された積層構造を有するとともに、前記各磁性薄帯はクラックにより複数の小片に分割されていない、ＤＣ－ＤＣコンバータ。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記インダクタンス素子が、前記第１インダクタおよび前記第２インダクタの一方を構成する前記第１コイル導体に加えて、前記第１インダクタおよび前記第２インダクタの他方を構成する第２コイル導体をさらに備え、
前記第２コイル導体が、前記磁性樹脂の内部に含まれるとともに前記磁性体に並設される、請求項１に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記インダクタンス素子の磁性体が、前記第１コイル導体と前記第２コイル導体との間に介在する、請求項２に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記インダクタンス素子の磁性体が、第１磁性ブロック、第２磁性ブロックおよび第３磁性ブロックを含み、
前記第１磁性ブロックは、前記第１コイル導体と前記第２コイル導体との間に介在し、前記第２磁性ブロックは、前記第１コイル導体に関して、前記第１磁性ブロック側とは反対側に配置され、前記第３磁性ブロックは、前記第２コイル導体に関して、前記第１磁性ブロック側とは反対側に配置される、請求項２に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。
【請求項５】
降圧比が０．１以下である、請求項１に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。
【請求項６】
スイッチング周波数が１００ｋＨｚ以上である、請求項１に記載のＤＣ－ＤＣコンバータ。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載のＤＣ－ＤＣコンバータと、該ＤＣ－ＤＣコンバータの前記第１の入力端子と前記第２の入力端子との間に１０Ｖ以上の直流電圧を入力する入力電源とを備える、電源回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＤＣ－ＤＣコンバータおよび電源回路に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
引用文献１には、コイル導体と磁性コアとを備えるインダクタが開示されている。本文献に開示された磁性コアは、アモルファス合金またはナノ結晶合金からなる磁性薄帯が積層された積層構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者らは、磁性薄帯が積層された磁性コアを備えるインダクタの２フェーズＤＣ－ＤＣコンバータへの適用について研究を重ね、その結果、損失やインダクタンス値、直流重畳特性といった特性の向上および小型化を実現することができる技術を新たに見出した。
【０００５】
本開示の一側面は、特性向上および小型化が図られたＤＣ－ＤＣコンバータおよび電源回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係るＤＣ－ＤＣコンバータは、第１の入力端子および第２の入力端子と、第１の出力端子および第２の出力端子と、第１の入力端子に接続された第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子と第１の出力端子との間において、第１キャパシタおよび第１インダクタがこの順に直列に接続され、第１キャパシタと第１インダクタとの間に接続された第２スイッチング素子を含む第１回路と、第１スイッチング素子と第１の出力端子との間において第１回路に並列に接続され、第３スイッチング素子および第２インダクタがこの順に直列に接続されるとともに第３スイッチング素子と第２インダクタとの間に接続された第４スイッチング素子を含む第２回路と、第１の出力端子と第２の出力端子との間に接続された第２キャパシタとを備え、第１インダクタおよび第２インダクタの少なくとも一方は、第１コイル導体と、該第１コイル導体に並設された磁性体と、第１コイル導体および磁性体を内部に含む磁性樹脂とを備えるインダクタンス素子であり、磁性体が、複数の磁性薄帯が積層された積層構造を有するとともに、各磁性薄帯はクラックにより複数の小片に分割されていない。
【０００７】
本開示の一側面に係る電源回路は、上記のＤＣ－ＤＣコンバータと、該ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の入力端子と第２の入力端子との間に１０Ｖ以上の直流電圧を入力する入力電源とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一側面によれば、特性向上および小型化が図られたＤＣ－ＤＣコンバータおよび電源回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係る電源回路を示した回路図である。
図１に示したＤＣ－ＤＣコンバータに用いられるインダクタンス素子を示した斜視図である。
図２に示したインダクタンス素子を示した分解図である。
図２に示した磁性ブロックの積層構造を示した図である。
キャパシタ分圧されていないＤＣ－ＤＣコンバータを示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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