トランスモジュール及びＤＣ−ＤＣコンバータ装置
【課題】トランス及びその一次側巻線に流れる電流を検出するカレントトランスを設けた装置における回路誤動作や電力損失を低減できるようにする。
【解決手段】一次側巻線２１及び二次側巻線を有するトランス２０と、当該トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測するためのカレントトランス６０とを備え、前記一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａを、前記カレントトランス６０の一次巻線６１として構成したトランスモジュール４を提供する。
【解決手段】一次側巻線２１及び二次側巻線を有するトランス２０と、当該トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測するためのカレントトランス６０とを備え、前記一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａを、前記カレントトランス６０の一次巻線６１として構成したトランスモジュール４を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスモジュール及びこれを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、例えば特許文献１のように、トランスやトランス駆動用のスイッチング素子（ＦＥＴ）等のような発熱の大きい回路部品を放熱部材（冷却ブロック等）に搭載し、トランスの一次巻線に流れる交流電流を計測する電流検出センサ（例えばカレントトランス）等のように発熱の小さい回路部品を回路基板（配線基板）に搭載している。
【０００３】
このような構造のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、トランスの一次巻線、電流検出センサに計測させるために前記トランスの一次巻線からの電流を流す検出用電気配線（例えばカレントトランスの一次巻線に相当するもの）、及び、スイッチング素子が、回路基板の配線パターンを介して相互に電気接続されることが多い。この場合、トランスの一次巻線の両端、及び、検出用電気配線（例えばカレントトランスの一次巻線）の両端は、半田付けによって回路基板の配線パターンに接続される。なお、上述した回路基板の配線パターンは、交流電流が流れる「交流接続配線」として機能する。
また、上記構造のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路基板には、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置に入力電圧を与える直流電源（バッテリ）に接続された配線パターン（以下、「直流接続配線」と呼ぶ。）が形成されることも多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、カレントトランスが回路基板に搭載されているため、回路基板の交流接続配線のインダクタンス成分やインピーダンス成分に起因するノイズ電圧が発生する。
また、トランスの一次巻線の両端、及び、前記検出用電気配線の両端が、交流接続配線に接続されているが、各接続部分のインピーダンス成分によってノイズ電圧が発生する。なお、上記従来のように、接続部分が半田付けである場合にはそのインピーダンス成分が大きいため、これに伴って発生するノイズ電圧も大きくなってしまう。
【０００６】
そして、回路基板では、装置設計上の制約等により、交流接続配線と直流接続配線とが近くに配置されるため、上述のノイズ電圧が寄生容量を介して直流接続配線上の直流電圧に影響を及ぼしてしまい、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路誤動作を招く虞がある。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、直流接続配線において入力電圧を計測し、その計測結果に基づいて装置の動作（例えば過電圧時のスイッチング素子保護動作等）を制御するが、ノイズ電圧によって入力電圧の計測値に誤りが生じると、装置の動作制御に誤りが発生してしまう。
なお、上述したノイズ電圧の大きさは、回路基板の配線パターンに流す電流が大きくなるほど増加し、これに伴って、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置の誤動作も発生し易くなる。
【０００７】
また、トランスの一次巻線や前記検出用電気配線と、回路基板の交流接続配線との接続部分のインピーダンス成分は大きいため、さらに、回路基板の交流接続配線（配線パターン）は導電性膜（銅箔など）である場合が多く、交流接続配線自体のインピーダンス成分も大きいため、これら接続部分や交流接続配線に大電流を流すと発熱して、装置における電力損失が大きくなってしまう、という問題もある。
なお、上述した問題はトランスの一次側で発生することに限らず、トランスの二次側においても起き得る。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、トランス及び電流検出センサ（カレントトランス）を設けた装置における回路誤動作や電力損失を低減できるトランスモジュール及びこれを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ装置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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明のトランスモジュールは、一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランスとを備え、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部を、前記カレントトランスの一次巻線として構成することを特徴とする。
【００１０】
上記構成のトランスモジュールによれば、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線とが一体に形成されるため、すなわち、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなることで、トランスの巻線のうち巻線部からカレントトランスの一次巻線をなす引き出し線部に至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００１１】
以上のように、本発明のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線との接続部分が無くなることで、トランスの巻線とカレントトランスの一次巻線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなるため、例えトランスの巻線やカレントトランスの一次巻線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、装置における電力損失を低減することができる。
【００１２】
そして、前記トランスモジュールにおいて、前記カレントトランスは、その二次巻線を収容するカレントケース部を備え、該カレントケース部が、前記巻線を収容するトランスのケースに一体に成形されているとよい。
この構成では、カレントトランスの構成要素全てがトランスに一体に固定されることで、トランスとカレントトランスを放熱部材に対して個別に取り付ける必要がなくなるため、放熱部材に対するトランス及びカレントトランスの取り付け作業を容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、前記トランスモジュールにおいて、前記トランスの巻線の引き出し線部には、直線部分が形成され、前記カレントトランスの二次巻線が、前記直線部分の軸線回りに配されているとよい。
この構成では、カレントトランスの一次巻線をなすトランスの巻線の引き出し線部に巻回部分を形成せずに、カレントトランスを容易かつ簡素に構成することが可能となる。したがって、トランスモジュールを容易に製造することができる。
この構成では、
【００１４】
また、前記トランスモジュールにおいては、前記トランスの巻線の巻線部の軸線と、前記引き出し線部の直線部分の軸線とが、互いに直交していることがより好ましい。
この場合には、カレントトランスの二次巻線をトランスの巻線部の近傍に配置しても、カレントトランスにおいて生じる磁界がトランスにおいて生じる磁界の影響を受けにくくなる。したがって、トランスの巻線に流れる電流をカレントトランスにおいて精度よく計測することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記トランスモジュールでは、前記トランスの巻線の引き出し線部、及び、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部の延在方向が、互いに直交していると、さらによい。
この構成では、トランスモジュール、スイッチング回路部及び整流回路部を搭載する放熱部材の搭載面の上方に回路基板を配置した場合に、トランスの一次側及び二次側の巻線を、それぞれスイッチング回路部及び整流回路部に容易に接続できると同時に、カレントトランスの二次巻線を容易に回路基板に接続することが可能となる。
言い換えれば、トランスの一次側及び二次側の巻線とスイッチング回路部及び整流回路部との接続配線の長さを短く設定できると同時に、カレントトランスの二次巻線と回路基板との接続配線の長さも短く設定できる。
【００１６】
そして、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、入力直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路部と、前記トランスモジュールと、前記トランスの出力電圧を整流する整流回路部と、前記スイッチング回路部、前記トランスモジュール及び前記整流回路部を搭載する放熱部材と、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部に電気接続される回路基板と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のトランスモジュールは、一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するための電流検出センサとを備え、当該電流検出センサが、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部に、直接取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、上記トランスモジュールでは、電流検出センサを取り付けたトランスの引き出し線部の部分が、トランスの一方の巻線に流れる交流電流を電流検出センサに計測させる検出用電気配線（被検出部分）となる。
なお、上記電流検出センサの具体例としては、例えば、カレントトランスをなす二次巻線、あるいは、ホールセンサ（センサコア及びホール素子によって構成されるもの）などが挙げられる。また、電流検出センサがカレントトランスの二次巻線によって構成される場合には、トランスの引き出し線部のうち電流検出センサを取り付けた部分が、カレントトランスの一次巻線となる。
【００１９】
この構成のトランスモジュールでは、トランスの一方の巻線と検出用電気配線とが一体に形成されるため、すなわち、トランスの一方の巻線と検出用電気配線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなることで、トランスの巻線のうち巻線部から検出用電気配線をなす引き出し線部に至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００２０】
以上のように、本発明のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランスの一方の巻線と検出用電気配線との接続部分が無くなることで、トランスの巻線と検出用電気配線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなるため、例えトランスの巻線や検出用電気配線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、装置における電力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、トランス及び電流検出センサ（カレントトランス）を設けた装置における回路誤動作や電力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ装置を示す概略側面図である。
【図２】図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路構成を示す回路図である。
【図３】図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に備えるトランスモジュールを示す概略斜視図である。
【図４】図３に示すトランスモジュールの分解斜視図である。
【図５】図３，４に示すトランスモジュールのトランスを示す側断面図である。
【図６】図３，４に示すトランスモジュールを示す概略平断面図である。
【図７】図３，４のトランスモジュールのカレントトランスを示す概略断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係るトランスモジュールを構成するホールセンサを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第一実施形態〕
以下、図１〜７を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、この実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ装置１は、放熱部材２と、その搭載面２ａに搭載されるスイッチング回路部３、トランスモジュール４及び整流回路部５と、搭載面２ａの上方に間隔をあけて配される回路基板６と、を備えて大略構成されている。
放熱部材２は、アルミニウム等のように熱伝導性に優れた導電性材料を板状に形成して構成されている。
回路基板６には、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１の回路に要する各種配線パターンが形成されている。この回路基板６は、例えば、放熱部材２の搭載面２ａから突出するように設けられたスペーサやブロック等の突起部（不図示）を介して、ネジ止め等によって放熱部材２に固定されている。
【００２４】
スイッチング回路部３は、入力端子１０に接続された直流電源１００からの入力直流電圧を交流電圧に変換するものであり、四つのスイッチング素子１１によって構成されている。各スイッチング素子１１は動作時に発熱するため、スイッチング回路部３を放熱部材２に搭載することでスイッチング素子１１の熱を放熱部材２に逃がすことができる。
そして、直流電源１００とスイッチング回路部３との間には、入力直流電圧を安定化させる入力コンデンサ１２も設けられている。入力コンデンサ１２は、放熱部材２あるいは回路基板６のいずれかに搭載されていればよい。なお、直流電源１００は、直接あるいは回路基板６の配線パターンを介して、入力コンデンサ１２やスイッチング回路部３に接続されるようになっている。
【００２５】
整流回路部５は、後述するトランスモジュール４に備えるトランス２０の出力電圧を整流するものであり、複数の整流素子１３によって構成されている。各整流素子１３は動作時に発熱するため、整流回路部５を放熱部材２に搭載することで整流素子１３の熱を放熱部材２に逃がすことができる。なお、整流回路部５は、図示例のような二相全波整流に限定されなくてよい。
そして、整流回路部５と負荷装置（不図示）に接続するための出力端子１４との間には、整流回路部５において整流された出力電圧を平滑化する平滑回路部１５も設けられている。なお、図２においては、平滑回路部１５がチョークコイル１５Ａ及び出力コンデンサ１５Ｂによって構成されているが、これに限ることはない。また、これら平滑回路部１５の各構成要素は、放熱部材２あるいは回路基板６のいずれかに搭載されていればよい。
【００２６】
トランスモジュール４は、スイッチング回路部３において変換された交流電圧を変圧して整流回路部５に出力するためのトランス２０、及び、トランス２０の巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランス６０を備えて大略構成されている。
トランス２０は、図３〜６に示すように、スイッチング回路部３に接続される一次側巻線２１、整流回路部５に接続される二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ、これら一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを取り付けるトランスコア２３、並びに、一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを収容してそれぞれ所定位置に配するためのボビン２４及びケース２５を備えて構成されている。
一次側巻線２１は、線状に形成され、ボビン２４に複数回巻回された状態でケース２５に収容されている。以下、本明細書では、一次側巻線２１のうちケース２５内においてボビン２４に巻回された部分に加え、ボビン２４に巻回された部分から外側に延びる一次側巻線２１の両端部分が交差する部分（図６における交差部分２８）までを巻線部２６と呼び、この交差部分２８からケース２５の外側に向けて延びる一次側巻線２１の両端部分を引き出し線部２７と呼ぶ。
【００２７】
ボビン２４は、絶縁材料からなり、トランスコア２３を挿通させるように平面視楕円形状に形成された筒状部３１、及び、筒状部３１の中心軸線Ｌ１方向の両端から筒状部３１の径方向外側に突出する一対の鍔部３２を、電気的な絶縁材料により一体に形成して構成されている。一対の鍔部３２は、それぞれ平面視楕円環状の平板に形成されており、一次側巻線２１の巻線部２６は、これら一対の鍔部３２の間において筒状部３１の外周面に巻回されている。
さらに、本実施形態のボビン２４は、筒状部３１の中心軸線Ｌ１方向の中間部において、鍔部３２と同様に筒状部３１の外周面から径方向外側に突出して、平面視楕円環状の平板を呈する区画板部３３も備えている。この区画板部３３は、各鍔部３２に対して前記中心軸線Ｌ１方向に間隔をあけて位置しており、これによって、区画板部３３と各鍔部３２との各隙間には、一次側巻線２１の巻線部２６が筒状部３１の径方向に一列に配されるようになっている（特に図５参照）。なお、筒状部３１から突出する区画板部３３の突出長さは、図示例のように鍔部３２の突出長さと同等に設定されてもよいが、例えば鍔部３２の突出長さよりも短く設定されてもよい。
【００２８】
ケース２５は、絶縁材料からなり、浅底状に形成された一対のカップ状部材３５によって構成されている。各カップ状部材３５は、平面視でボビン２４の鍔部３２よりも一回り大きく形成された底壁板部３６と、底壁板部３６の一方の主面の外周縁からその板厚方向に延びる周壁部３７とを備えている。すなわち、底壁板部３６の一方の主面がカップ状部材３５の底面３５ｃとなっている。また、各カップ状部材３５の底壁板部３６には、その厚さ方向に貫通してトランスコア２３を挿通させるための挿通孔３８が形成されている。この挿通孔３８は、ボビン２４の筒状部３１と同様に平面視楕円形状を呈している。
【００２９】
このケース２５は、一対のカップ状部材３５の底面３５ｃが対向するように一対のカップ状部材３５を組み合わせることで構成される。より詳細に説明すれば、一方のカップ状部材３５Ａの周壁部３７の突出方向先端部は、他方のカップ状部材３５Ｂの周壁部３７の先端部よりも一回り大きく形成されている。そして、一対のカップ状部材３５を組み合わせる際には、他方のカップ状部材３５Ｂの周壁部３７の先端部が一方のカップ状部材３５Ａの周壁部３７の先端部の内側に入り込むようになっている。
また、一対のカップ状部材３５の両方あるいは一方の周壁部３７には、その厚さ方向に貫通して、一次側巻線２１の一対の引き出し線部２７を個別にケース２５の外側に引き出すための引き出し孔（不図示）も形成されている。そして、一次側巻線２１の巻線部２６と引き出し線部２７との境界をなす交差部分２８は、できる限りこの引き出し孔の近くに位置するように配されている（特に図６参照）。
【００３０】
本実施形態では、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂが二つ設けられている。各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂは、導電性板材によって形成されており、平面視楕円環状に形成されたリング板部（巻線部）４１，４２と、リング板部４１，４２の周方向の両端からその径方向外側に延びる一対の引き出し板部（引き出し線部）４３，４４とを一体に形成して構成されている。リング板部４１，４２は一周よりも若干短く形成され、平面視Ｃ字状を呈している。
各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２は、前述した各カップ状部材３５の底壁板部３６のうち底面３５ｃと反対側の面（他方の主面３５ｄ）に配されている。言い換えれば、一対の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂは、ケース２５を挟み込むように配置されている。
【００３１】
このように配されるリング板部４１，４２に対し、各カップ状部材３５の底壁板部３６には、その他方の主面３５ｄから突出してリング板部４１，４２の側部を覆う三つのカバー突起３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃが形成されている。
具体的に説明すれば、二つのカバー突起３９Ａ，３９Ｂは、底壁板部３６の他方の主面３５ｄの外周縁及び内周縁の周方向に延びるように形成されて、リング板部４１，４２の外周縁及び内周縁をそれぞれ側方から覆うようになっている。また、残り一つのカバー突起３９Ｃは、底壁板部３６の他方の主面３５ｄの内周縁から外周縁に延びるように形成されて、リング板部４１，４２の周方向の両端の間に入り込むように配されている。そして、底壁板部３６の外周縁に形成されるカバー突起３９Ａには、リング板部４１，４２からその径方向外側に延びる引き出し板部４３，４４を他方の主面３５ｄの外側に引き出すための切り欠き４０が形成されている。
このカバー突起３９が形成されていることにより、ケース２５に対する二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの位置ズレを抑制し、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの位置決めを容易に行うことができる。
【００３２】
さらに、カップ状部材３５の底壁板部３６に配されたリング板部４１，４２は、平面視楕円環状に形成された絶縁シート５０によって底壁板部３６の他方の主面３５ｄの上方から覆われておいる。これによって、リング板部４１，４２は外部に対して電気的に絶縁されている。
各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの一対の引き出し板部４３，４４は、各々のリング板部４１，４２に対してその板厚方向にずれて位置するように折曲げ加工されている。より具体的に説明すれば、上記折曲げ加工によって、二つの二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの一方の引き出し板部４３Ａ，４４Ａは、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂをケース２５に取り付けた状態で、互いに当接し、電気的に接続される。一方、各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの他方の引き出し板部４３Ｂ，４４Ｂは、一方の引き出し板部４３Ａ，４４Ａに対して前記板厚方向にずれて位置している。
これら二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４は、平面視で互いに平行するように同一方向に延びるように配されている（例えば図６参照）。
【００３３】
以上のように構成されるトランス２０では、一次側巻線２１、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ、トランスコア２３、ボビン２４及びケース２５を組み立てた状態で、一次側巻線２１の巻線部２６、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２、ケース２５の各中心軸線が、ボビン２４の筒状部３１の中心軸線Ｌ１と一致するようになっている。
【００３４】
トランスコア２３は、磁性体によって形成され、前述したボビン２４、ケース２５、リング板部４１，４２及び絶縁シート４０に適宜挿通される挿通部４５と、ケース２５の外周側に配される外郭部４６と、ケース２５の中心軸線Ｌ１方向の両端に配されて挿通部４５と外郭部４６とを接続する一対の接続部４７，４８とを備えることで、側面視で矩形環状（図５参照）に形成されている。そして、挿通部４５、外郭部４６及び一方の接続部４７は一体に形成されており、他方の接続部４８は、挿通部４５にボビン２４、ケース２５、リング板部４１，４２、絶縁シート５０を挿通させた上で、挿通部４５及び接続部４８の端部に固定されるようになっている。これにより、トランスコア２３に対するボビン２４、ケース２５、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ及び絶縁シート５０の取り付けが容易となる。
このように構成されるトランスコア２３では、その周方向に直交する断面積が、トランスコア２３の周方向にわたって一定となるように設定されている。
【００３５】
カレントトランス６０は、図３，４，６，７に示すように、トランス２０の一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａからなる一次巻線６１と、磁性体からなり一次巻線６１を挿通させるリング状のカレントコア６２と、カレントコア６２に巻回された（カレントコア６２と共に）二次巻線６３と、カレントコア６２及び二次巻線６３を収容するカレントケース部（センサケース部）６４とを備えて構成されている。
カレントケース部６４は、カレントコア６２に挿通される内側筒状部６５、及び、カレントコア６２を収容する外側筒状部６６を備えて大略構成されている。言い換えれば、カレントコア６２は、その径方向内側が内側筒状部６５によって覆われ、かつ、径方向外側が外側筒状部６６によって覆われるように、カレントケース部６４に収容される。内側筒状部６５及び外側筒状部６６の相対位置は、これらの軸線Ｌ２方向が互いに一致するように設定されている。
【００３６】
このカレントケース部６４は、その内側筒状部６５及び外側筒状部６６の軸線Ｌ２方向の一端部が、トランス２０のケース２５に一体に成形されている。より具体的に説明すれば、内側筒状部６５及び外側筒状部６６の軸線Ｌ２方向の一端部は、一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａを挿通させる内側筒状部６５の挿通孔６７が、前記一方の引き出し線部２７Ａをケース２５の外側に引き出す引き出し孔（不図示）に連通するように、ケース２５の周壁部３７の外周面に固定されている。また、内側筒状部６５の外周面と外側筒状部６６の内周面とで画成されるカレントコア６２及び二次巻線６３の収容空間は、周壁部３７によってケース２５の内部空間と隔離されている。
【００３７】
そして、内側筒状部６５の挿通孔６７は、その軸線Ｌ２が直線となるように形成されているため、この挿通孔６７内に位置する前記一方の引き出し線部２７Ａの部分（カレントトランス６０の一次巻線６１をなす部分）は直線状に配されることになる。
以上のように構成されるカレントケース部６４は、例えば、ケース２５をなす一対のカップ状部材３５のいずれか一方にまとめて成形されていてもよいし、一対のカップ状部材３５の両方に分けた状態で成形されてもよい。
なお、上記挿通孔６７からケース２５及びカレントケース部６４の外側に突出するトランス２０の一方の引き出し線部２７Ａの先端部は、他方の引き出し線部２７Ｂと平行するように折り曲げられている。
【００３８】
カレントトランス６０の二次巻線６３は、カレントコア６２に巻回されて一方の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２回りに配される巻線部６８と、巻線部６８からカレントケース部６４の外側に引き出される一対の引き出し線部６９とによって構成されている。二次巻線６３の一対の引き出し線部６９は、互いに平行するように、トランス２０の巻線部２６の中心軸線Ｌ１方向に延びている。
そして、二次巻線６３の一対の引き出し線部６９は、図１に示すように回路基板６に接続され、この回路基板６の配線パターンを介して図２に示す電流検出回路８０に電気接続されている。
なお、以上のように構成されるカレントトランス６０においては、カレントケース部６４内に収容されたカレントコア６２及び二次巻線６３の巻線部６８が、樹脂によって封止されてもよい。
【００３９】
上記カレントトランス６０では、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいて二次巻線６３に誘起起電力（交流電圧）が発生し、この誘起起電力を前述の電流検出回路８０において検出させることで、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電流を計測することができる。言い換えれば、本実施形態では、カレントトランス６０のカレントコア６２及び二次巻線６３によって、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測するための電流検出センサ７０が構成されている。また、この電流検出センサを取り付けたトランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの部分が、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を電流検出センサ７０に計測させる検出用電気配線となる。
【００４０】
そして、以上のように構成されるトランスモジュール４においては、トランス２０の一次側巻線２１の巻線部２６及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２の中心軸線Ｌ１と、カレントケース部６４の挿通孔６７内に配された一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２とが、互いに直交している。
また、カレントトランス６０の二次巻線６３の一対の引き出し線部６９の延在方向が、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４の延在方向に対して直交している。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置１及びこれに備えるトランスモジュール４によれば、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１とが一体に形成されるため、すなわち、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１のうち巻線部２６と引き出し線部２７との境界（交差部分２８）からカレントトランス６０の一次巻線６１をなす引き出し線部２７Ａに至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態のトランスモジュール４ではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュール４を設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置１では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１との接続部分が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなるため、例えトランス２０の一次側巻線２１やカレントトランス６０の一次巻線６１に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１における電力損失を低減することができる。
【００４３】
さらに、カレントトランス６０の構成要素全てがトランス２０に一体に固定されることで、トランス２０とカレントトランス６０を放熱部材２に対して個別に取り付ける必要がなくなるため、放熱部材２に対するトランス２０及びカレントトランス６０の取り付け作業を容易に行うことができる。すなわち、トランスモジュール４の取り扱いが容易となる。
また、本実施形態のカレントトランス６０では、トランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分を、カレントトランス６０の一次巻線６１として構成しているため、言い換えれば、一次巻線６１をなす引き出し線部２７Ａをカレントトランス６０の二次巻線６３のように巻回していないため、カレントトランス６０を容易かつ簡素に構成することができる。したがって、トランスモジュール４を容易に製造することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、トランス２０の一次側巻線２１の巻線部２６及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２の中心軸線Ｌ１と、カレントケース部６４の挿通孔６７内に配された一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２とが、互いに直交しているため、本実施形態のようにカレントトランス６０の二次巻線６３をトランス２０の巻線部２６やリング板部４１，４２の近傍に配置しても、カレントトランス６０において生じる磁界がトランス２０において生じる磁界の影響を受けにくくなる。したがって、トランス２０の一次側巻線２１に流れる電流をカレントトランス６０によって精度よく計測することが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施形態のトランスモジュール４では、カレントトランス６０の二次巻線６３の一対の引き出し線部６９の延在方向が、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４の延在方向に対して直交しているため、放熱部材２の搭載面２ａに配されたトランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを、搭載面２ａに配されたスイッチング回路部３及び整流回路部５に対して容易に接続できると同時に、カレントトランス６０の二次巻線６３を容易に回路基板６に接続することが可能となる。言い換えれば、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂとスイッチング回路部３及び整流回路部５との接続配線の長さを短く設定できると同時に、カレントトランス６０の二次巻線６３と回路基板６との接続配線の長さも短く設定できる。
【００４６】
〔第二実施形態〕
次に、図８を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態のトランスモジュールは、第一実施形態のトランスモジュール４と比較して、電流検出センサの構成のみが異なっている。本実施形態では、第一実施形態のトランスモジュール４と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００４７】
図８に示すように、本実施形態の電流検出センサは、センサコア９１及びホール素子９２を備えるホールセンサ９０であり、トランス２０の一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａに直接取り付けられている。
より具体的に説明すれば、センサコア９１は、磁性体からなり、円環形状の周方向の一部を切り欠いてなるＣ字形状に形成されている。また、ホール素子９２は、ホール効果を利用した磁気センサであり、センサコア９１の周方向の切欠部分（ギャップ）を埋めるように設けられている。すなわち、ホールセンサ９０はこれらセンサコア９１及びホール素子９２によって円環形状を呈している。
【００４８】
そして、このホールセンサ９０は、第一実施形態のカレントケース部６４と同一形状とされたセンサケース部９３に収容されている。すなわち、センサケース部９３は、内側筒状部６５及び外側筒状部６６を備え、第一実施形態と同様に、ケース２５の周壁部３７の外周面に固定されている。そして、一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａが、センサケース部９３に収容されたホールセンサ９０に挿通されている。このようにホールセンサ９０に挿入された一方の引き出し線部２７Ａの部分が、ホールセンサ９０に計測させる検出用電気配線となる。
【００４９】
また、ホール素子９２には、ホール素子９２からの信号を出力する出力信号線９４が接続されている。この出力信号線９４は、第一実施形態の二次巻線６３の引き出し線部６９と同様に、センサケース部９３の外側に引き出されている。なお、出力信号線９４の引き出し方向（延在方向）は、第一実施形態の場合と同様に、トランス２０の巻線部２６の中心軸線Ｌ１方向とされている。
そして、出力信号線９４は、第一実施形態の場合と同様に回路基板６に接続され、この回路基板の配線パターンを介して電流検出回路８０に電気接続されている。
【００５０】
以上のように設けられるホールセンサ９０では、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいてセンサコア９１に生じる磁界（及びその変動）が、ホール素子９２において電気信号に変換され、この電気信号を電流検出回路８０において検出させることで、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測することができる。
【００５１】
本実施形態のトランスモジュールによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
すなわち、トランス２０の一次側巻線２１とホールセンサ９０の計測対称である検出用電気配線とが一体に形成されるため、すなわち、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなることで、トランス２０の一次側巻線のうち巻線部２６と引き出し線部２７との境界（交差部分２８）から検出用電気配線をなす引き出し線部２７Ａに至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線との接続部分が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなるため、例えトランス２０の一次側巻線２１や検出用電気配線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置における電力損失を低減することができる。
【００５３】
以上、上記実施形態により本発明の詳細を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一実施形態では、カレントトランス６０の一次巻線６１をなすトランス２０の引き出し線部２７Ａの部分が、直線状に配されることに限らず、少なくとも一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいて、カレントトランス６０の二次巻線６３に誘起起電力が発生するように配されていればよい。したがって、カレントトランス６０の一次巻線６１をなすトランス２０の引き出し線部２７Ａの部分は、例えば、二次巻線６３に電気的に干渉しないように、カレントコア６２に巻回されてもよい。
また、第一実施形態のカレントトランス６０は、少なくとも上記実施形態のように巻回された二次巻線６３を備えていればよく、この二次巻線６３を巻回させるカレントコア６２は特に備えていなくてもよい。
【００５４】
さらに、カレントトランス６０の二次巻線６３やホールセンサ９０は、トランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７に取り付けられるとしたが、例えばトランス２０の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂに流れる交流電流を計測する場合には、トランス２０の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４に取り付けられてもよい。
また、カレントトランス６０やホールセンサ９０は、そのカレントケース部６４やセンサケース部９３がトランス２０のケース２５に一体に成形されることで、トランス２０に一体に固定されるとしたが、少なくともトランス２０の一次側巻線２１あるいは二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４を、カレントトランス６０の一次巻線６１として構成すればよい。したがって、カレントトランス６０やホールセンサ９０は、トランス２０（そのケース２５）との間に間隔をあけて配されてもよい。
【００５５】
さらに、第一実施形態において示したトランス２０では、平面視したボビン２４やケース２５等の内周縁や外周縁の形状が、いずれも楕円形状あるいは楕円環状を呈しているが、これに限ることはなく、例えば円形状あるいは円環状など任意の平面視形状を呈してもよい。
また、一次側巻線２１の引き出し線部２７の先端部の延在方向と、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４の延在方向とは、第一実施形態の図６に示す方向に限らず、少なくともトランスコア２３の外郭部４６に干渉しないように、互いに異なる方向を向いていればよい。
【００５６】
さらに、第一実施形態では、ケース２５の一対のカップ状部材３５が、両方共に底壁板部３６及び周壁部３７を備えているが、例えば、一方のカップ状部材３５Ａだけが底壁板部３６及び周壁部３７の両方を備え、他方のカップ状部材３５Ｂは周壁部３７を備えず底壁板部３６を備える構成としてもよい。
また、本願発明のトランスモジュールは、上記実施形態のようなＤＣ−ＤＣコンバータ装置に設けられることに限らず、トランスを要する各種装置に設けることが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ装置
２ 放熱部材
３ スイッチング回路部
４ トランスモジュール
５ 整流回路部
２０ トランス
２１ 一次側巻線
２２Ａ，２２Ｂ 二次側巻線
２５ ケース
２６ 巻線部
２７，２７Ａ，２７Ｂ 引き出し線部
４１，４２ リング板部（巻線部）
４３，４３Ａ，４３Ｂ，４４，４４Ａ，４４Ｂ 引き出し板部（引き出し線部）
６０ カレントトランス
６１ 一次巻線
６３ 二次巻線
６４ カレントケース部（センサケース部）
７０ 電流検出センサ
９０ ホールセンサ（電流検出センサ）
Ｌ１ 中心軸線
Ｌ２ 軸線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスモジュール及びこれを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、例えば特許文献１のように、トランスやトランス駆動用のスイッチング素子（ＦＥＴ）等のような発熱の大きい回路部品を放熱部材（冷却ブロック等）に搭載し、トランスの一次巻線に流れる交流電流を計測する電流検出センサ（例えばカレントトランス）等のように発熱の小さい回路部品を回路基板（配線基板）に搭載している。
【０００３】
このような構造のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、トランスの一次巻線、電流検出センサに計測させるために前記トランスの一次巻線からの電流を流す検出用電気配線（例えばカレントトランスの一次巻線に相当するもの）、及び、スイッチング素子が、回路基板の配線パターンを介して相互に電気接続されることが多い。この場合、トランスの一次巻線の両端、及び、検出用電気配線（例えばカレントトランスの一次巻線）の両端は、半田付けによって回路基板の配線パターンに接続される。なお、上述した回路基板の配線パターンは、交流電流が流れる「交流接続配線」として機能する。
また、上記構造のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路基板には、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置に入力電圧を与える直流電源（バッテリ）に接続された配線パターン（以下、「直流接続配線」と呼ぶ。）が形成されることも多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、カレントトランスが回路基板に搭載されているため、回路基板の交流接続配線のインダクタンス成分やインピーダンス成分に起因するノイズ電圧が発生する。
また、トランスの一次巻線の両端、及び、前記検出用電気配線の両端が、交流接続配線に接続されているが、各接続部分のインピーダンス成分によってノイズ電圧が発生する。なお、上記従来のように、接続部分が半田付けである場合にはそのインピーダンス成分が大きいため、これに伴って発生するノイズ電圧も大きくなってしまう。
【０００６】
そして、回路基板では、装置設計上の制約等により、交流接続配線と直流接続配線とが近くに配置されるため、上述のノイズ電圧が寄生容量を介して直流接続配線上の直流電圧に影響を及ぼしてしまい、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路誤動作を招く虞がある。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、直流接続配線において入力電圧を計測し、その計測結果に基づいて装置の動作（例えば過電圧時のスイッチング素子保護動作等）を制御するが、ノイズ電圧によって入力電圧の計測値に誤りが生じると、装置の動作制御に誤りが発生してしまう。
なお、上述したノイズ電圧の大きさは、回路基板の配線パターンに流す電流が大きくなるほど増加し、これに伴って、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置の誤動作も発生し易くなる。
【０００７】
また、トランスの一次巻線や前記検出用電気配線と、回路基板の交流接続配線との接続部分のインピーダンス成分は大きいため、さらに、回路基板の交流接続配線（配線パターン）は導電性膜（銅箔など）である場合が多く、交流接続配線自体のインピーダンス成分も大きいため、これら接続部分や交流接続配線に大電流を流すと発熱して、装置における電力損失が大きくなってしまう、という問題もある。
なお、上述した問題はトランスの一次側で発生することに限らず、トランスの二次側においても起き得る。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、トランス及び電流検出センサ（カレントトランス）を設けた装置における回路誤動作や電力損失を低減できるトランスモジュール及びこれを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ装置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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明のトランスモジュールは、一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランスとを備え、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部を、前記カレントトランスの一次巻線として構成することを特徴とする。
【００１０】
上記構成のトランスモジュールによれば、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線とが一体に形成されるため、すなわち、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなることで、トランスの巻線のうち巻線部からカレントトランスの一次巻線をなす引き出し線部に至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００１１】
以上のように、本発明のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランスの一方の巻線とカレントトランスの一次巻線との接続部分が無くなることで、トランスの巻線とカレントトランスの一次巻線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなるため、例えトランスの巻線やカレントトランスの一次巻線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、装置における電力損失を低減することができる。
【００１２】
そして、前記トランスモジュールにおいて、前記カレントトランスは、その二次巻線を収容するカレントケース部を備え、該カレントケース部が、前記巻線を収容するトランスのケースに一体に成形されているとよい。
この構成では、カレントトランスの構成要素全てがトランスに一体に固定されることで、トランスとカレントトランスを放熱部材に対して個別に取り付ける必要がなくなるため、放熱部材に対するトランス及びカレントトランスの取り付け作業を容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、前記トランスモジュールにおいて、前記トランスの巻線の引き出し線部には、直線部分が形成され、前記カレントトランスの二次巻線が、前記直線部分の軸線回りに配されているとよい。
この構成では、カレントトランスの一次巻線をなすトランスの巻線の引き出し線部に巻回部分を形成せずに、カレントトランスを容易かつ簡素に構成することが可能となる。したがって、トランスモジュールを容易に製造することができる。
この構成では、
【００１４】
また、前記トランスモジュールにおいては、前記トランスの巻線の巻線部の軸線と、前記引き出し線部の直線部分の軸線とが、互いに直交していることがより好ましい。
この場合には、カレントトランスの二次巻線をトランスの巻線部の近傍に配置しても、カレントトランスにおいて生じる磁界がトランスにおいて生じる磁界の影響を受けにくくなる。したがって、トランスの巻線に流れる電流をカレントトランスにおいて精度よく計測することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記トランスモジュールでは、前記トランスの巻線の引き出し線部、及び、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部の延在方向が、互いに直交していると、さらによい。
この構成では、トランスモジュール、スイッチング回路部及び整流回路部を搭載する放熱部材の搭載面の上方に回路基板を配置した場合に、トランスの一次側及び二次側の巻線を、それぞれスイッチング回路部及び整流回路部に容易に接続できると同時に、カレントトランスの二次巻線を容易に回路基板に接続することが可能となる。
言い換えれば、トランスの一次側及び二次側の巻線とスイッチング回路部及び整流回路部との接続配線の長さを短く設定できると同時に、カレントトランスの二次巻線と回路基板との接続配線の長さも短く設定できる。
【００１６】
そして、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、入力直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路部と、前記トランスモジュールと、前記トランスの出力電圧を整流する整流回路部と、前記スイッチング回路部、前記トランスモジュール及び前記整流回路部を搭載する放熱部材と、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部に電気接続される回路基板と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のトランスモジュールは、一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するための電流検出センサとを備え、当該電流検出センサが、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部に、直接取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、上記トランスモジュールでは、電流検出センサを取り付けたトランスの引き出し線部の部分が、トランスの一方の巻線に流れる交流電流を電流検出センサに計測させる検出用電気配線（被検出部分）となる。
なお、上記電流検出センサの具体例としては、例えば、カレントトランスをなす二次巻線、あるいは、ホールセンサ（センサコア及びホール素子によって構成されるもの）などが挙げられる。また、電流検出センサがカレントトランスの二次巻線によって構成される場合には、トランスの引き出し線部のうち電流検出センサを取り付けた部分が、カレントトランスの一次巻線となる。
【００１９】
この構成のトランスモジュールでは、トランスの一方の巻線と検出用電気配線とが一体に形成されるため、すなわち、トランスの一方の巻線と検出用電気配線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなることで、トランスの巻線のうち巻線部から検出用電気配線をなす引き出し線部に至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００２０】
以上のように、本発明のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランスの一方の巻線と検出用電気配線との接続部分が無くなることで、トランスの巻線と検出用電気配線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板の交流接続配線が無くなるため、例えトランスの巻線や検出用電気配線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、装置における電力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、トランス及び電流検出センサ（カレントトランス）を設けた装置における回路誤動作や電力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ装置を示す概略側面図である。
【図２】図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の回路構成を示す回路図である。
【図３】図１のＤＣ−ＤＣコンバータ装置に備えるトランスモジュールを示す概略斜視図である。
【図４】図３に示すトランスモジュールの分解斜視図である。
【図５】図３，４に示すトランスモジュールのトランスを示す側断面図である。
【図６】図３，４に示すトランスモジュールを示す概略平断面図である。
【図７】図３，４のトランスモジュールのカレントトランスを示す概略断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係るトランスモジュールを構成するホールセンサを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第一実施形態〕
以下、図１〜７を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、この実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ装置１は、放熱部材２と、その搭載面２ａに搭載されるスイッチング回路部３、トランスモジュール４及び整流回路部５と、搭載面２ａの上方に間隔をあけて配される回路基板６と、を備えて大略構成されている。
放熱部材２は、アルミニウム等のように熱伝導性に優れた導電性材料を板状に形成して構成されている。
回路基板６には、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１の回路に要する各種配線パターンが形成されている。この回路基板６は、例えば、放熱部材２の搭載面２ａから突出するように設けられたスペーサやブロック等の突起部（不図示）を介して、ネジ止め等によって放熱部材２に固定されている。
【００２４】
スイッチング回路部３は、入力端子１０に接続された直流電源１００からの入力直流電圧を交流電圧に変換するものであり、四つのスイッチング素子１１によって構成されている。各スイッチング素子１１は動作時に発熱するため、スイッチング回路部３を放熱部材２に搭載することでスイッチング素子１１の熱を放熱部材２に逃がすことができる。
そして、直流電源１００とスイッチング回路部３との間には、入力直流電圧を安定化させる入力コンデンサ１２も設けられている。入力コンデンサ１２は、放熱部材２あるいは回路基板６のいずれかに搭載されていればよい。なお、直流電源１００は、直接あるいは回路基板６の配線パターンを介して、入力コンデンサ１２やスイッチング回路部３に接続されるようになっている。
【００２５】
整流回路部５は、後述するトランスモジュール４に備えるトランス２０の出力電圧を整流するものであり、複数の整流素子１３によって構成されている。各整流素子１３は動作時に発熱するため、整流回路部５を放熱部材２に搭載することで整流素子１３の熱を放熱部材２に逃がすことができる。なお、整流回路部５は、図示例のような二相全波整流に限定されなくてよい。
そして、整流回路部５と負荷装置（不図示）に接続するための出力端子１４との間には、整流回路部５において整流された出力電圧を平滑化する平滑回路部１５も設けられている。なお、図２においては、平滑回路部１５がチョークコイル１５Ａ及び出力コンデンサ１５Ｂによって構成されているが、これに限ることはない。また、これら平滑回路部１５の各構成要素は、放熱部材２あるいは回路基板６のいずれかに搭載されていればよい。
【００２６】
トランスモジュール４は、スイッチング回路部３において変換された交流電圧を変圧して整流回路部５に出力するためのトランス２０、及び、トランス２０の巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランス６０を備えて大略構成されている。
トランス２０は、図３〜６に示すように、スイッチング回路部３に接続される一次側巻線２１、整流回路部５に接続される二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ、これら一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを取り付けるトランスコア２３、並びに、一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを収容してそれぞれ所定位置に配するためのボビン２４及びケース２５を備えて構成されている。
一次側巻線２１は、線状に形成され、ボビン２４に複数回巻回された状態でケース２５に収容されている。以下、本明細書では、一次側巻線２１のうちケース２５内においてボビン２４に巻回された部分に加え、ボビン２４に巻回された部分から外側に延びる一次側巻線２１の両端部分が交差する部分（図６における交差部分２８）までを巻線部２６と呼び、この交差部分２８からケース２５の外側に向けて延びる一次側巻線２１の両端部分を引き出し線部２７と呼ぶ。
【００２７】
ボビン２４は、絶縁材料からなり、トランスコア２３を挿通させるように平面視楕円形状に形成された筒状部３１、及び、筒状部３１の中心軸線Ｌ１方向の両端から筒状部３１の径方向外側に突出する一対の鍔部３２を、電気的な絶縁材料により一体に形成して構成されている。一対の鍔部３２は、それぞれ平面視楕円環状の平板に形成されており、一次側巻線２１の巻線部２６は、これら一対の鍔部３２の間において筒状部３１の外周面に巻回されている。
さらに、本実施形態のボビン２４は、筒状部３１の中心軸線Ｌ１方向の中間部において、鍔部３２と同様に筒状部３１の外周面から径方向外側に突出して、平面視楕円環状の平板を呈する区画板部３３も備えている。この区画板部３３は、各鍔部３２に対して前記中心軸線Ｌ１方向に間隔をあけて位置しており、これによって、区画板部３３と各鍔部３２との各隙間には、一次側巻線２１の巻線部２６が筒状部３１の径方向に一列に配されるようになっている（特に図５参照）。なお、筒状部３１から突出する区画板部３３の突出長さは、図示例のように鍔部３２の突出長さと同等に設定されてもよいが、例えば鍔部３２の突出長さよりも短く設定されてもよい。
【００２８】
ケース２５は、絶縁材料からなり、浅底状に形成された一対のカップ状部材３５によって構成されている。各カップ状部材３５は、平面視でボビン２４の鍔部３２よりも一回り大きく形成された底壁板部３６と、底壁板部３６の一方の主面の外周縁からその板厚方向に延びる周壁部３７とを備えている。すなわち、底壁板部３６の一方の主面がカップ状部材３５の底面３５ｃとなっている。また、各カップ状部材３５の底壁板部３６には、その厚さ方向に貫通してトランスコア２３を挿通させるための挿通孔３８が形成されている。この挿通孔３８は、ボビン２４の筒状部３１と同様に平面視楕円形状を呈している。
【００２９】
このケース２５は、一対のカップ状部材３５の底面３５ｃが対向するように一対のカップ状部材３５を組み合わせることで構成される。より詳細に説明すれば、一方のカップ状部材３５Ａの周壁部３７の突出方向先端部は、他方のカップ状部材３５Ｂの周壁部３７の先端部よりも一回り大きく形成されている。そして、一対のカップ状部材３５を組み合わせる際には、他方のカップ状部材３５Ｂの周壁部３７の先端部が一方のカップ状部材３５Ａの周壁部３７の先端部の内側に入り込むようになっている。
また、一対のカップ状部材３５の両方あるいは一方の周壁部３７には、その厚さ方向に貫通して、一次側巻線２１の一対の引き出し線部２７を個別にケース２５の外側に引き出すための引き出し孔（不図示）も形成されている。そして、一次側巻線２１の巻線部２６と引き出し線部２７との境界をなす交差部分２８は、できる限りこの引き出し孔の近くに位置するように配されている（特に図６参照）。
【００３０】
本実施形態では、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂが二つ設けられている。各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂは、導電性板材によって形成されており、平面視楕円環状に形成されたリング板部（巻線部）４１，４２と、リング板部４１，４２の周方向の両端からその径方向外側に延びる一対の引き出し板部（引き出し線部）４３，４４とを一体に形成して構成されている。リング板部４１，４２は一周よりも若干短く形成され、平面視Ｃ字状を呈している。
各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２は、前述した各カップ状部材３５の底壁板部３６のうち底面３５ｃと反対側の面（他方の主面３５ｄ）に配されている。言い換えれば、一対の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂは、ケース２５を挟み込むように配置されている。
【００３１】
このように配されるリング板部４１，４２に対し、各カップ状部材３５の底壁板部３６には、その他方の主面３５ｄから突出してリング板部４１，４２の側部を覆う三つのカバー突起３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃが形成されている。
具体的に説明すれば、二つのカバー突起３９Ａ，３９Ｂは、底壁板部３６の他方の主面３５ｄの外周縁及び内周縁の周方向に延びるように形成されて、リング板部４１，４２の外周縁及び内周縁をそれぞれ側方から覆うようになっている。また、残り一つのカバー突起３９Ｃは、底壁板部３６の他方の主面３５ｄの内周縁から外周縁に延びるように形成されて、リング板部４１，４２の周方向の両端の間に入り込むように配されている。そして、底壁板部３６の外周縁に形成されるカバー突起３９Ａには、リング板部４１，４２からその径方向外側に延びる引き出し板部４３，４４を他方の主面３５ｄの外側に引き出すための切り欠き４０が形成されている。
このカバー突起３９が形成されていることにより、ケース２５に対する二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの位置ズレを抑制し、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの位置決めを容易に行うことができる。
【００３２】
さらに、カップ状部材３５の底壁板部３６に配されたリング板部４１，４２は、平面視楕円環状に形成された絶縁シート５０によって底壁板部３６の他方の主面３５ｄの上方から覆われておいる。これによって、リング板部４１，４２は外部に対して電気的に絶縁されている。
各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの一対の引き出し板部４３，４４は、各々のリング板部４１，４２に対してその板厚方向にずれて位置するように折曲げ加工されている。より具体的に説明すれば、上記折曲げ加工によって、二つの二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの一方の引き出し板部４３Ａ，４４Ａは、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂをケース２５に取り付けた状態で、互いに当接し、電気的に接続される。一方、各二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの他方の引き出し板部４３Ｂ，４４Ｂは、一方の引き出し板部４３Ａ，４４Ａに対して前記板厚方向にずれて位置している。
これら二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４は、平面視で互いに平行するように同一方向に延びるように配されている（例えば図６参照）。
【００３３】
以上のように構成されるトランス２０では、一次側巻線２１、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ、トランスコア２３、ボビン２４及びケース２５を組み立てた状態で、一次側巻線２１の巻線部２６、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２、ケース２５の各中心軸線が、ボビン２４の筒状部３１の中心軸線Ｌ１と一致するようになっている。
【００３４】
トランスコア２３は、磁性体によって形成され、前述したボビン２４、ケース２５、リング板部４１，４２及び絶縁シート４０に適宜挿通される挿通部４５と、ケース２５の外周側に配される外郭部４６と、ケース２５の中心軸線Ｌ１方向の両端に配されて挿通部４５と外郭部４６とを接続する一対の接続部４７，４８とを備えることで、側面視で矩形環状（図５参照）に形成されている。そして、挿通部４５、外郭部４６及び一方の接続部４７は一体に形成されており、他方の接続部４８は、挿通部４５にボビン２４、ケース２５、リング板部４１，４２、絶縁シート５０を挿通させた上で、挿通部４５及び接続部４８の端部に固定されるようになっている。これにより、トランスコア２３に対するボビン２４、ケース２５、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂ及び絶縁シート５０の取り付けが容易となる。
このように構成されるトランスコア２３では、その周方向に直交する断面積が、トランスコア２３の周方向にわたって一定となるように設定されている。
【００３５】
カレントトランス６０は、図３，４，６，７に示すように、トランス２０の一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａからなる一次巻線６１と、磁性体からなり一次巻線６１を挿通させるリング状のカレントコア６２と、カレントコア６２に巻回された（カレントコア６２と共に）二次巻線６３と、カレントコア６２及び二次巻線６３を収容するカレントケース部（センサケース部）６４とを備えて構成されている。
カレントケース部６４は、カレントコア６２に挿通される内側筒状部６５、及び、カレントコア６２を収容する外側筒状部６６を備えて大略構成されている。言い換えれば、カレントコア６２は、その径方向内側が内側筒状部６５によって覆われ、かつ、径方向外側が外側筒状部６６によって覆われるように、カレントケース部６４に収容される。内側筒状部６５及び外側筒状部６６の相対位置は、これらの軸線Ｌ２方向が互いに一致するように設定されている。
【００３６】
このカレントケース部６４は、その内側筒状部６５及び外側筒状部６６の軸線Ｌ２方向の一端部が、トランス２０のケース２５に一体に成形されている。より具体的に説明すれば、内側筒状部６５及び外側筒状部６６の軸線Ｌ２方向の一端部は、一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａを挿通させる内側筒状部６５の挿通孔６７が、前記一方の引き出し線部２７Ａをケース２５の外側に引き出す引き出し孔（不図示）に連通するように、ケース２５の周壁部３７の外周面に固定されている。また、内側筒状部６５の外周面と外側筒状部６６の内周面とで画成されるカレントコア６２及び二次巻線６３の収容空間は、周壁部３７によってケース２５の内部空間と隔離されている。
【００３７】
そして、内側筒状部６５の挿通孔６７は、その軸線Ｌ２が直線となるように形成されているため、この挿通孔６７内に位置する前記一方の引き出し線部２７Ａの部分（カレントトランス６０の一次巻線６１をなす部分）は直線状に配されることになる。
以上のように構成されるカレントケース部６４は、例えば、ケース２５をなす一対のカップ状部材３５のいずれか一方にまとめて成形されていてもよいし、一対のカップ状部材３５の両方に分けた状態で成形されてもよい。
なお、上記挿通孔６７からケース２５及びカレントケース部６４の外側に突出するトランス２０の一方の引き出し線部２７Ａの先端部は、他方の引き出し線部２７Ｂと平行するように折り曲げられている。
【００３８】
カレントトランス６０の二次巻線６３は、カレントコア６２に巻回されて一方の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２回りに配される巻線部６８と、巻線部６８からカレントケース部６４の外側に引き出される一対の引き出し線部６９とによって構成されている。二次巻線６３の一対の引き出し線部６９は、互いに平行するように、トランス２０の巻線部２６の中心軸線Ｌ１方向に延びている。
そして、二次巻線６３の一対の引き出し線部６９は、図１に示すように回路基板６に接続され、この回路基板６の配線パターンを介して図２に示す電流検出回路８０に電気接続されている。
なお、以上のように構成されるカレントトランス６０においては、カレントケース部６４内に収容されたカレントコア６２及び二次巻線６３の巻線部６８が、樹脂によって封止されてもよい。
【００３９】
上記カレントトランス６０では、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいて二次巻線６３に誘起起電力（交流電圧）が発生し、この誘起起電力を前述の電流検出回路８０において検出させることで、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電流を計測することができる。言い換えれば、本実施形態では、カレントトランス６０のカレントコア６２及び二次巻線６３によって、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測するための電流検出センサ７０が構成されている。また、この電流検出センサを取り付けたトランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの部分が、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を電流検出センサ７０に計測させる検出用電気配線となる。
【００４０】
そして、以上のように構成されるトランスモジュール４においては、トランス２０の一次側巻線２１の巻線部２６及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２の中心軸線Ｌ１と、カレントケース部６４の挿通孔６７内に配された一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２とが、互いに直交している。
また、カレントトランス６０の二次巻線６３の一対の引き出し線部６９の延在方向が、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４の延在方向に対して直交している。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ装置１及びこれに備えるトランスモジュール４によれば、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１とが一体に形成されるため、すなわち、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１のうち巻線部２６と引き出し線部２７との境界（交差部分２８）からカレントトランス６０の一次巻線６１をなす引き出し線部２７Ａに至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態のトランスモジュール４ではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュール４を設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置１では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１との接続部分が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１とカレントトランス６０の一次巻線６１とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなるため、例えトランス２０の一次側巻線２１やカレントトランス６０の一次巻線６１に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置１における電力損失を低減することができる。
【００４３】
さらに、カレントトランス６０の構成要素全てがトランス２０に一体に固定されることで、トランス２０とカレントトランス６０を放熱部材２に対して個別に取り付ける必要がなくなるため、放熱部材２に対するトランス２０及びカレントトランス６０の取り付け作業を容易に行うことができる。すなわち、トランスモジュール４の取り扱いが容易となる。
また、本実施形態のカレントトランス６０では、トランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分を、カレントトランス６０の一次巻線６１として構成しているため、言い換えれば、一次巻線６１をなす引き出し線部２７Ａをカレントトランス６０の二次巻線６３のように巻回していないため、カレントトランス６０を容易かつ簡素に構成することができる。したがって、トランスモジュール４を容易に製造することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、トランス２０の一次側巻線２１の巻線部２６及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂのリング板部４１，４２の中心軸線Ｌ１と、カレントケース部６４の挿通孔６７内に配された一次側巻線２１の引き出し線部２７Ａの直線部分の軸線Ｌ２とが、互いに直交しているため、本実施形態のようにカレントトランス６０の二次巻線６３をトランス２０の巻線部２６やリング板部４１，４２の近傍に配置しても、カレントトランス６０において生じる磁界がトランス２０において生じる磁界の影響を受けにくくなる。したがって、トランス２０の一次側巻線２１に流れる電流をカレントトランス６０によって精度よく計測することが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施形態のトランスモジュール４では、カレントトランス６０の二次巻線６３の一対の引き出し線部６９の延在方向が、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４の延在方向に対して直交しているため、放熱部材２の搭載面２ａに配されたトランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂを、搭載面２ａに配されたスイッチング回路部３及び整流回路部５に対して容易に接続できると同時に、カレントトランス６０の二次巻線６３を容易に回路基板６に接続することが可能となる。言い換えれば、トランス２０の一次側巻線２１及び二次側巻線２２Ａ，２２Ｂとスイッチング回路部３及び整流回路部５との接続配線の長さを短く設定できると同時に、カレントトランス６０の二次巻線６３と回路基板６との接続配線の長さも短く設定できる。
【００４６】
〔第二実施形態〕
次に、図８を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態のトランスモジュールは、第一実施形態のトランスモジュール４と比較して、電流検出センサの構成のみが異なっている。本実施形態では、第一実施形態のトランスモジュール４と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００４７】
図８に示すように、本実施形態の電流検出センサは、センサコア９１及びホール素子９２を備えるホールセンサ９０であり、トランス２０の一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａに直接取り付けられている。
より具体的に説明すれば、センサコア９１は、磁性体からなり、円環形状の周方向の一部を切り欠いてなるＣ字形状に形成されている。また、ホール素子９２は、ホール効果を利用した磁気センサであり、センサコア９１の周方向の切欠部分（ギャップ）を埋めるように設けられている。すなわち、ホールセンサ９０はこれらセンサコア９１及びホール素子９２によって円環形状を呈している。
【００４８】
そして、このホールセンサ９０は、第一実施形態のカレントケース部６４と同一形状とされたセンサケース部９３に収容されている。すなわち、センサケース部９３は、内側筒状部６５及び外側筒状部６６を備え、第一実施形態と同様に、ケース２５の周壁部３７の外周面に固定されている。そして、一次側巻線２１の一方の引き出し線部２７Ａが、センサケース部９３に収容されたホールセンサ９０に挿通されている。このようにホールセンサ９０に挿入された一方の引き出し線部２７Ａの部分が、ホールセンサ９０に計測させる検出用電気配線となる。
【００４９】
また、ホール素子９２には、ホール素子９２からの信号を出力する出力信号線９４が接続されている。この出力信号線９４は、第一実施形態の二次巻線６３の引き出し線部６９と同様に、センサケース部９３の外側に引き出されている。なお、出力信号線９４の引き出し方向（延在方向）は、第一実施形態の場合と同様に、トランス２０の巻線部２６の中心軸線Ｌ１方向とされている。
そして、出力信号線９４は、第一実施形態の場合と同様に回路基板６に接続され、この回路基板の配線パターンを介して電流検出回路８０に電気接続されている。
【００５０】
以上のように設けられるホールセンサ９０では、トランス２０の一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいてセンサコア９１に生じる磁界（及びその変動）が、ホール素子９２において電気信号に変換され、この電気信号を電流検出回路８０において検出させることで、トランス２０の一次側巻線２１に流れる交流電流を計測することができる。
【００５１】
本実施形態のトランスモジュールによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
すなわち、トランス２０の一次側巻線２１とホールセンサ９０の計測対称である検出用電気配線とが一体に形成されるため、すなわち、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線との接続部分が無くなるため、この接続部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧は発生しない。
また、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなることで、トランス２０の一次側巻線のうち巻線部２６と引き出し線部２７との境界（交差部分２８）から検出用電気配線をなす引き出し線部２７Ａに至る配線部分の距離が短くなるため、この配線部分のインピーダンス成分によるノイズ電圧の発生を抑制することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態のトランスモジュールではノイズ電圧の発生を抑えることができるため、トランスモジュールを設けたＤＣ−ＤＣコンバータ装置では、その回路誤動作を抑えることができる。
また、従来と比較して、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線との接続部分が無くなることで、トランス２０の一次側巻線２１と検出用電気配線とを接続する配線部分におけるインピーダンス成分が非常に小さくなるため、さらに、従来のような回路基板６の交流接続配線が無くなるため、例えトランス２０の一次側巻線２１や検出用電気配線に大電流が流れたとしても、これらのインピーダンス成分による発熱を抑えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置における電力損失を低減することができる。
【００５３】
以上、上記実施形態により本発明の詳細を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一実施形態では、カレントトランス６０の一次巻線６１をなすトランス２０の引き出し線部２７Ａの部分が、直線状に配されることに限らず、少なくとも一次側巻線２１にかかる交流電圧に基づいて、カレントトランス６０の二次巻線６３に誘起起電力が発生するように配されていればよい。したがって、カレントトランス６０の一次巻線６１をなすトランス２０の引き出し線部２７Ａの部分は、例えば、二次巻線６３に電気的に干渉しないように、カレントコア６２に巻回されてもよい。
また、第一実施形態のカレントトランス６０は、少なくとも上記実施形態のように巻回された二次巻線６３を備えていればよく、この二次巻線６３を巻回させるカレントコア６２は特に備えていなくてもよい。
【００５４】
さらに、カレントトランス６０の二次巻線６３やホールセンサ９０は、トランス２０の一次側巻線２１の引き出し線部２７に取り付けられるとしたが、例えばトランス２０の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂに流れる交流電流を計測する場合には、トランス２０の二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４に取り付けられてもよい。
また、カレントトランス６０やホールセンサ９０は、そのカレントケース部６４やセンサケース部９３がトランス２０のケース２５に一体に成形されることで、トランス２０に一体に固定されるとしたが、少なくともトランス２０の一次側巻線２１あるいは二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し線部２７や引き出し板部４３，４４を、カレントトランス６０の一次巻線６１として構成すればよい。したがって、カレントトランス６０やホールセンサ９０は、トランス２０（そのケース２５）との間に間隔をあけて配されてもよい。
【００５５】
さらに、第一実施形態において示したトランス２０では、平面視したボビン２４やケース２５等の内周縁や外周縁の形状が、いずれも楕円形状あるいは楕円環状を呈しているが、これに限ることはなく、例えば円形状あるいは円環状など任意の平面視形状を呈してもよい。
また、一次側巻線２１の引き出し線部２７の先端部の延在方向と、二次側巻線２２Ａ，２２Ｂの引き出し板部４３，４４の延在方向とは、第一実施形態の図６に示す方向に限らず、少なくともトランスコア２３の外郭部４６に干渉しないように、互いに異なる方向を向いていればよい。
【００５６】
さらに、第一実施形態では、ケース２５の一対のカップ状部材３５が、両方共に底壁板部３６及び周壁部３７を備えているが、例えば、一方のカップ状部材３５Ａだけが底壁板部３６及び周壁部３７の両方を備え、他方のカップ状部材３５Ｂは周壁部３７を備えず底壁板部３６を備える構成としてもよい。
また、本願発明のトランスモジュールは、上記実施形態のようなＤＣ−ＤＣコンバータ装置に設けられることに限らず、トランスを要する各種装置に設けることが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ装置
２ 放熱部材
３ スイッチング回路部
４ トランスモジュール
５ 整流回路部
２０ トランス
２１ 一次側巻線
２２Ａ，２２Ｂ 二次側巻線
２５ ケース
２６ 巻線部
２７，２７Ａ，２７Ｂ 引き出し線部
４１，４２ リング板部（巻線部）
４３，４３Ａ，４３Ｂ，４４，４４Ａ，４４Ｂ 引き出し板部（引き出し線部）
６０ カレントトランス
６１ 一次巻線
６３ 二次巻線
６４ カレントケース部（センサケース部）
７０ 電流検出センサ
９０ ホールセンサ（電流検出センサ）
Ｌ１ 中心軸線
Ｌ２ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランスとを備え、
前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部を、前記カレントトランスの一次巻線として構成することを特徴とするトランスモジュール。
【請求項２】
前記カレントトランスは、その二次巻線を収容するカレントケース部を備え、
該カレントケース部が、前記巻線を収容するトランスのケースに一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスモジュール。
【請求項３】
前記トランスの巻線の引き出し線部には、直線部分が形成され、
前記カレントトランスの二次巻線が、前記直線部分の軸線回りに配されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトランスモジュール。
【請求項４】
前記トランスの巻線の巻線部の軸線と、前記引き出し線部の直線部分の軸線とが、互いに直交していることを特徴とする請求項３に記載のトランスモジュール。
【請求項５】
前記トランスの巻線の引き出し線部、及び、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部の延在方向が、互いに直交していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトランスモジュール。
【請求項６】
入力直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路部と、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトランスモジュールと、前記トランスの出力電圧を整流する整流回路部と、前記スイッチング回路部、前記トランスモジュール及び前記整流回路部を搭載する放熱部材と、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部に電気接続される回路基板と、を備えることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ装置。
【請求項７】
一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するための電流検出センサとを備え、
当該電流検出センサが、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部に、直接取り付けられていることを特徴とするトランスモジュール。
【請求項１】
一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランスとを備え、
前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部を、前記カレントトランスの一次巻線として構成することを特徴とするトランスモジュール。
【請求項２】
前記カレントトランスは、その二次巻線を収容するカレントケース部を備え、
該カレントケース部が、前記巻線を収容するトランスのケースに一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスモジュール。
【請求項３】
前記トランスの巻線の引き出し線部には、直線部分が形成され、
前記カレントトランスの二次巻線が、前記直線部分の軸線回りに配されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトランスモジュール。
【請求項４】
前記トランスの巻線の巻線部の軸線と、前記引き出し線部の直線部分の軸線とが、互いに直交していることを特徴とする請求項３に記載のトランスモジュール。
【請求項５】
前記トランスの巻線の引き出し線部、及び、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部の延在方向が、互いに直交していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトランスモジュール。
【請求項６】
入力直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路部と、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトランスモジュールと、前記トランスの出力電圧を整流する整流回路部と、前記スイッチング回路部、前記トランスモジュール及び前記整流回路部を搭載する放熱部材と、前記カレントトランスの二次巻線の引き出し線部に電気接続される回路基板と、を備えることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ装置。
【請求項７】
一次側及び二次側の巻線を有するトランスと、当該トランスの巻線に流れる交流電流を計測するための電流検出センサとを備え、
当該電流検出センサが、前記トランスの少なくともいずれか一方の巻線の引き出し線部に、直接取り付けられていることを特徴とするトランスモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２６５９７（Ｐ２０１３−２６５９７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３１２４（Ｐ２０１１−１６３１２４）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００２０３７）新電元工業株式会社 (776)
【Ｆターム（参考）】
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