[发明专利]电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及结构简单、小型且高频特性良好的电抗器。

背景技术

一直以来，例如为了除去开关噪声等，而将电抗器安装在各种逆变器等中，并期望电抗器小型、成本低且具有高性能，并且可以用简单的结构来容易地制造。如图6(A)所示，在电抗器中，利用式子f₀＝1/(2π(L·C₀)^1/2)来表示在绕组部(线圈)的电感L与分布电容C₀中发生谐振的谐振频率f₀，在比谐振频率f₀低的低频时作为电抗器来发挥作用。

通常，为了得到小型、低成本并具有高电感L的电抗器，在通过将圆铜线多层卷绕为螺旋状的多层卷绕来形成电抗器的卷绕方法中，由于线圈的分布电容C₀变大，谐振频率f₀变低，因此在高频区域中得不到电抗器的功能，高频特性下降。另一方面，在低频区域中当增加卷数时，绕组的直流电阻值Rdc变高，电流损失等变大。另一方面，为了降低直流电阻值Rdc，需要粗线，这使卷绕变得较困难并且不能实现小型化。

同时，作为高频特性良好的电抗器，以往公知有如下的电抗器，即在纵方向上对宽度尺寸大于厚度尺寸的扁方线进行卷绕的扁方线扁立卷绕(edgewise winding)的电抗器(例如，专利文献1)。在该扁立卷绕中，由于线圈的分布电容小，因此谐振频率f₀变高，能够得到高频特性良好的电抗器。此外，还公知有将扁方状的导线多次紧密地重叠卷绕的卷绕构造的、具有与扁立卷绕同等的体积效率的电抗器(例如，专利文献2)。

专利文献1：日本特开平10-97927号公报

专利文献2：日本特开2003-124039号公报

但是，在扁立卷绕中，为了得到高电感，使线圈的卷绕长度较长。而为了缩短卷绕长度，需要纵横比(高度与宽度之比)较大的扁方线，因而无法实现电抗器的小型化和低成本化。另一方面，扁方线不仅成本高，还增加了组装工时，成品率低。而且，即使在使用扁方状的导线而成为与扁立卷绕同等的体积效率的情况下，也不能充分实现结构的简化及低成本化。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题点而提出的，其目的在于，提供一种结构简单且小型、并具有良好的高频特性的电抗器。

为了达到上述目的，本发明的电抗器中至少设有一对子绕组体，该子绕组体具有在卷轴方向上分开的多个绕组部，所述绕组部以多层且对齐卷绕的方式卷绕绕线，按照如下方式进行组合，即，分别将所述一对子绕组体中的一方的子绕组体的绕组部配置在另一方的子绕组体的卷轴方向的外侧部与绕组部之间的间隙部，而将另一方的子绕组体的绕组部配置在一方的子绕组体的卷轴方向的外侧部与绕组部之间的空隙部，使得各子绕组体的绕组部在卷轴方向上彼此邻接而排列为一列，将所述一方的子绕组体与另一方的子绕组体并联连接而形成一个主绕组体，所述主绕组体的中空部插入有由磁性体构成的磁心。

根据该结构，各子绕组体的绕组部形成为多层且对齐卷绕，一方的子绕组体及另一方的子绕组体的绕组部分别配置在另一方的子绕组体及一方的子绕组体的外侧部与绕组部之间的间隙部中，各子绕组体的绕组部相互邻接而成为一列，形成主绕组体，同时形成由多个分割绕组部分构成的分割卷绕，且并联连接一对子绕组体。因此，可以使主绕组体小型化，同时通过分割卷绕降低了绕组部整体的分布电容，因此可以得到高谐振频率，并且通过并联连接使绕组部整体的串联电阻值降低。由此，能得到结构简单且小型，并具有良好的高频特性的电抗器。

优选地，对于上述一方的子绕组体与另一方的子绕组体，分别使卷轴方向相反而对各自绕组部的绕线进行卷绕，并分别连接一方的子绕组体的绕组部的卷绕起点与另一方的子绕组体的卷绕终点而成为并联连接。因此，确保了输入侧与输出侧绕组配置的对称性，且高频区域的阻抗特性相同，因此高频阻抗稳定。

优选地，所述绕线的线材由具有圆形或椭圆形截面形状的圆线构成。因此，由于使用了通用的导线，因此可以实现低成本化。优选地，所述主绕组体由2个子绕组体构成，而且所述子绕组体由2个绕组部构成。

优选地，所述电抗器中设有一对所述主绕组体，在各主绕组体的中空部中，配置有由口字状的磁性体构成的磁心的两脚部。因此，可以得到结构简单且小型，并具有良好的高频特性的电抗器。

附图说明