本發(fā)明涉及絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器，特別是涉及從直流高電壓生成直流恒定電壓的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

作為在作為一種開關(guān)電源的dc－dc(直流－直流)轉(zhuǎn)換器等中包含的降壓變壓器，例如在日本特開2004－303857號公報(專利文獻(xiàn)1)中，公開了將按照旋渦狀卷繞多次的初級側(cè)線圈與卷繞1匝的次級側(cè)線圈重疊而成的結(jié)構(gòu)。另外，例如在日本特開2011－77328號公報(專利文獻(xiàn)2)中，公開了以將初級側(cè)線圈從其上下側(cè)夾著的方式配置有按照s字狀將1匝的線圈串聯(lián)地連接兩個而成的次級側(cè)線圈的結(jié)構(gòu)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004－303857號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011－77328號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在作為一種dc－dc轉(zhuǎn)換器的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器中，要求增大降壓變壓器的高電壓的初級側(cè)線圈的電壓相對低電壓的次級側(cè)線圈的電壓的比即降壓比。在日本特開2004－303857號公報以及日本特開2011－77328號公報所公開的降壓變壓器中，為了將其降壓比設(shè)定得大，需要增加初級側(cè)線圈的匝數(shù)。

但是，如果不怎么增大初級側(cè)線圈的整體的尺寸地增加其匝數(shù)，則初級側(cè)線圈的繞組的通電剖面面積減少，初級側(cè)線圈的發(fā)熱增加。作為初級側(cè)線圈，能夠通過使用形成于印刷基板的厚度厚的圖案或者被樹脂密封的厚銅板來抑制發(fā)熱，但導(dǎo)致成本上升。

本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種即使降壓變壓器的降壓比變大也不會使制造成本上升而能夠抑制初級側(cè)線圈的發(fā)熱增加的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器具備芯、初級側(cè)線圈、第1、第2、第3及第4次級側(cè)線圈、以及第1、第2、第3及第4整流元件。芯包括中間腿和第1及第2外腿。第1、第2、第3及第4整流元件能夠整流為僅在第1及第2次級側(cè)線圈中的任意一個次級側(cè)線圈和第3及第4次級側(cè)線圈中的任意一個次級側(cè)線圈中交替地流過電流、且使在第1及第2次級側(cè)線圈中的任意一個次級側(cè)線圈和第3及第4次級側(cè)線圈中的任意一個次級側(cè)線圈這兩個次級側(cè)線圈中同時流過的電流成為相互相反的方向，以使得每當(dāng)在初級側(cè)線圈中流過的電流的方向變化時抵消通過中間腿內(nèi)的磁通。

根據(jù)本發(fā)明，能夠減少初級側(cè)線圈的匝數(shù)，所以不會使制造成本上升而能夠抑制初級側(cè)線圈的發(fā)熱增加。

附圖說明

圖1是示出實(shí)施方式1的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的第1例的電路框圖。

圖2是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的降壓變壓器的芯以及多層印刷基板的配置的分解立體圖。

圖3是示出沿著圖2的iii－iii線的部分的多層印刷基板的結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。

圖4是示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖5是示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式1的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖6是示出對初級側(cè)線圈施加的電壓的時間變化的圖形(a)、示出對次級側(cè)線圈22a、22d施加的電壓的時間變化的圖形(b)、以及示出對次級側(cè)線圈22b、22c施加的電壓的時間變化的圖形(c)。

圖7是示出實(shí)施方式1的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的第2例的電路框圖。

圖8是示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖9是示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式1的第2例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖10是示出實(shí)施方式1的第3例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第3例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第3例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(c)、示出實(shí)施方式1的第3例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖11是示出實(shí)施方式1的第4例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式1的第4例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式1的第4例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式1的第4例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖12是示出裝配實(shí)施方式1中的沿著圖2的xii－xii線的部分并設(shè)置于散熱器的形態(tài)的概要剖面圖。

圖13是示出構(gòu)成實(shí)施方式2的降壓變壓器的芯以及多層印刷基板的配置的分解立體圖。

圖14是示出沿著圖13的xiv－xiv線的部分的多層印刷基板的結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。

圖15是示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第1狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖16是示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第1層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(a)、示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第2層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(b)、示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第3層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(c)、以及示出實(shí)施方式2的第1例中的圖3的多層印刷基板中的金屬薄膜的圖案的第4層處的線圈的形態(tài)以及該線圈的第2狀態(tài)的概要俯視圖(d)。

圖17是示出裝配實(shí)施方式2中的沿著圖13的xvii－xvii線的部分并設(shè)置于散熱器的形態(tài)的概要剖面圖。

圖18是示出實(shí)施方式3的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的第1例的電路框圖。

圖19是示出實(shí)施方式3中的耦合平衡狀態(tài)下的平滑線圈42a中所流過的電流的時間變化的圖形、示出實(shí)施方式3中的耦合平衡狀態(tài)下的平滑線圈42b中所流過的電流的時間變化的圖形(a)、示出實(shí)施方式3中的耦合失衡狀態(tài)下的平滑線圈42a中所流過的電流的時間變化的圖形、以及示出實(shí)施方式3中的耦合失衡狀態(tài)下的平滑線圈42b中所流過的電流的時間變化的圖形(b)。

(符號說明)

1：初級側(cè)驅(qū)動電路；2：降壓變壓器；3：整流電路；4：平滑電路；5：控制電路；6：直流電源；7：基準(zhǔn)電位；11、11a、11b、11c、11d：開關(guān)元件；12、13：連接點(diǎn)；21：初級側(cè)線圈；22、22a、22b、22c、22d：次級側(cè)線圈；22e、22f：連接部；23：e型芯；23a、23b：外腿(outerleg)；23c：中間腿(middleleg)；23d：芯連接部；24：i型芯；25：連接通路；26：多層印刷基板；26a、26b、26c：貫通孔；27：基板主體部；28、28a、28b、28c、28d：圖案；29a、29b：金屬板；31、31a、31b、31c、31d：整流元件；41：平滑電容器；42：平滑線圈；71：散熱器；72：絕緣片；73：螺絲；74：框體；101、102、301：絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器；s1、s2：磁通。

具體實(shí)施方式

以下，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

(實(shí)施方式1)

首先，使用圖1來說明構(gòu)成本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的電路。

參照圖1，本實(shí)施方式的第1例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101主要具有初級側(cè)驅(qū)動電路1、降壓變壓器2、整流電路3、平滑電路4以及控制電路5。

初級側(cè)驅(qū)動電路1具有4個開關(guān)元件11a、11b、11c、11d(將它們總稱為開關(guān)元件11)。降壓變壓器2具有初級側(cè)線圈21和4個次級側(cè)線圈22a、22b、22c、22d(將它們總稱為次級側(cè)線圈22)。整流電路3具有4個整流元件31a、31b、31c、31d(將它們總稱為整流元件31)。平滑電路4具有平滑電容器41和平滑線圈42。

在初級側(cè)驅(qū)動電路1中，開關(guān)元件11如圖1那樣被連接。具體而言，串聯(lián)地連接的開關(guān)元件11a、11b與串聯(lián)地連接的開關(guān)元件11c、11d并聯(lián)地連接。在開關(guān)元件11a與開關(guān)元件11b之間存在連接點(diǎn)12，在開關(guān)元件11c與開關(guān)元件11d之間存在連接點(diǎn)13。初級側(cè)線圈21連接于連接點(diǎn)12與連接點(diǎn)13之間。

開關(guān)元件11連接于控制電路5，所以通過控制電路5進(jìn)行控制使得開關(guān)元件11a～11d交替地接通和斷開。具體而言，開關(guān)元件11a以及開關(guān)元件11d接通的第1狀態(tài)、和開關(guān)元件11b以及開關(guān)元件11c接通的第2狀態(tài)每隔固定的時間間隔就交替地出現(xiàn)。由此，在初級側(cè)驅(qū)動電路1中，在第1狀態(tài)與第2狀態(tài)的期間，來自直流電源6的電壓vi的輸入電壓以相互相反的方向(如一方為正的電壓、另一方為負(fù)的電壓那樣)施加到初級側(cè)線圈21。

如以上所述，開關(guān)元件11通過4個開關(guān)元件11a～11d構(gòu)成所謂的全橋電路。但是，只要能夠在上述第1及第2狀態(tài)的期間對初級側(cè)線圈21交替地施加相互相反的方向的電壓，則開關(guān)元件11的形態(tài)不限于上述圖1的形態(tài)，例如也可以采用包括兩個開關(guān)元件的所謂的半橋電路等。

次級側(cè)線圈22a的一對端部中的一個端部連接于絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101的次級側(cè)的基準(zhǔn)電位7，另一個端部連接于整流元件31a的陽極。同樣地，次級側(cè)線圈22b、22c、22d各自的一對端部中的一個端部連接于絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101的次級側(cè)的基準(zhǔn)電位7，另一個端部連接于整流元件31b、31c、31d各自的陽極。

整流元件31a～31d各自的陰極連接于平滑線圈42，平滑線圈42與平滑電容器41串聯(lián)地連接，從而構(gòu)成平滑電路4。

接下來，使用圖2～圖5，說明構(gòu)成本實(shí)施方式中的降壓變壓器2的各部件的構(gòu)造。

參照圖2，本實(shí)施方式的降壓變壓器2主要具有e型芯23(芯)、i型芯24以及多層印刷基板26。e型芯23具有圖2的外腿23a、23b、中間腿23c以及芯連接部23d。此外，圖2是分解立體圖，所以只是示出上述各部件的配置，并非是示出這些各部件最終在降壓變壓器2的內(nèi)部所裝配的形態(tài)的圖。

外腿23a(第1外腿)向與中間腿23c相同的方向即圖2的下方向延伸，與中間腿23c(關(guān)于圖2的左右方向)相互隔開間隔地配置。外腿23b(第2外腿)在相對中間腿23c而與外腿23a相反的一側(cè)(即圖2的中間腿23c的右側(cè))，與中間腿23c(關(guān)于圖2的左右方向)相互隔開間隔地配置。即，兩個外腿23a、23b被配置成從圖2的左右側(cè)夾著中間腿23c。芯連接部23d是以將在圖2的上下方向上延伸的外腿23a、23b以及中間腿23c在它們的上側(cè)的端部處相互連接的方式在與外腿23a、23b以及中間腿23c的延伸的方向交叉的方向(圖2的左右方向)上延伸的部分。

在圖2中，中間腿23c的與其延伸的方向交叉的剖面大于外腿23a、23b的與其延伸的方向交叉的剖面。更具體而言，在圖2中外腿23a與外腿23b的該剖面的面積大致相等，且兩個外腿23a、23b的該剖面的面積之和與中間腿23c的該剖面的面積大致相等。但是，不限于這樣的形態(tài)。

通過以上，e型芯23在從圖2的正面?zhèn)扔^察時具有猶如“e”的文字那樣的形狀。

i型芯24具有如芯連接部23d那樣在圖的左右方向上延伸的長方體狀。e型芯23和i型芯24都優(yōu)選為在從上方觀察圖2的整體時(在俯視時)相互處于全等的關(guān)系的長方形形狀(長條形狀)。

此外，e型芯23以及i型芯24都優(yōu)選由一般公知的鐵氧體等形成。

多層印刷基板26例如是在俯視時具有矩形形狀的平板狀的部件。在多層印刷基板26中，以將其從一方(圖的上側(cè))的主表面貫通至另一方(圖的下側(cè))的主表面的方式，例如相互隔開間隔地沿著一條直線而形成有3個貫通孔26a、26b、26c。

以被e型芯23和i型芯24夾著的方式配置的多層印刷基板26被設(shè)置成使外腿23a貫通貫通孔26a、使外腿23b貫通貫通孔26b、使中間腿23c貫通貫通孔26c，其外腿以及中間腿23a、23b、23c的末端部(圖2的最下部)被固定成載置在i型芯24的長條形狀的表面上。由此，以使e型芯23的外腿23a、23b以及中間腿23c的一部分分別貫通貫通孔26a、26b、26c的方式裝配降壓變壓器2。如后所述，裝配的降壓變壓器2通過外腿23a和中間腿23c、以及外腿23b和中間腿23c來形成兩個磁路。

此外，此處通過組合e型芯23和i型芯24來形成兩個磁路，但不限于此，例如也可以通過組合兩個e型芯或者組合兩個eer型芯來裝配具有兩個磁路的降壓變壓器。

參照圖2以及圖3，多層印刷基板26例如是將一般公知的樹脂等絕緣材料的基板主體部27作為基座、并在其內(nèi)部將多個例如銅等金屬薄膜的圖案28形成為布線的基板。本實(shí)施方式的多層印刷基板26例如具有圖案28a、28b、28c、28d這4層的圖案。它們中的最下層的圖案28a也可以以與基板主體部27的最下面相接的方式(即，以成為多層印刷基板26整體的最下層的方式)形成，最上層的圖案28d也可以以與基板主體部27的最上面相接的方式(即，以成為多層印刷基板26整體的最上層的方式)形成。但是，不限于這樣的形態(tài)，例如也可以是圖案28a、28d(與圖案28b、28c同樣地)形成于多層印刷基板26的內(nèi)部。圖案28a～28d為如下形態(tài)：利用絕緣材料的基板主體部27而在圖3的上下方向上相互隔開間隔地配置，例如只要不利用布線用的通路等來連接，相互就不會電連接(不會短路)。

也可以將如圖3所示具有4層的圖案28a～28d的多層印刷基板26稱為4層印刷基板。

參照圖4(a)，在俯視多層印刷基板26的4層的圖案28a～28d中的作為最下層的第1層時，在這個面中作為與圖3的圖案28a相同的層而配置有次級側(cè)線圈22a和次級側(cè)線圈22d。即，上述次級側(cè)線圈22a、22d也可以認(rèn)為是與圖案28a相同的層(與圖案28a對應(yīng)的膜)，例如是形成為銅的薄膜的圖案的線圈。

次級側(cè)線圈22a(第1次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地延伸。即，次級側(cè)線圈22a能夠虛擬地(pseudomanner)視為與在外腿23a的周圍卷繞1匝的一半(0.5匝)的情況等效。次級側(cè)線圈22a在被外腿23a和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的一個端部側(cè)(圖4(a)的左側(cè))，以與上述直線狀地延伸的方向大致正交的方式彎曲，對該彎曲部連接有基準(zhǔn)電位7。另外，在次級側(cè)線圈22a的、被外腿23a和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的與上述一個端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖4(a)的右側(cè))，連接有整流元件31a(第1整流元件)的陽極。但是，不限于具有這樣的彎曲部的形態(tài)，例如也可以從基準(zhǔn)電位7沿著一條直線而延伸至整流元件31a。

次級側(cè)線圈22d(第3次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(虛擬地在外腿23b的周圍為0.5匝)延伸。次級側(cè)線圈22d在被外腿23b和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的一個端部側(cè)(圖4(a)的右側(cè))，以與上述直線狀地延伸的方向大致正交的方式彎曲，對該彎曲部連接有基準(zhǔn)電位7。另外，在次級側(cè)線圈22d的、被外腿23b和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的與上述一個端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖4(a)的左側(cè))，連接有整流元件31d(第3整流元件)的陽極。但是，不限于具有這樣的彎曲部的形態(tài)，例如也可以從基準(zhǔn)電位7沿著一條直線而延伸至整流元件31d。

參照圖4(b)，在俯視多層印刷基板26的4層的圖案28a～28d中的從最下層起的第2層時，在該面中作為與圖3的圖案28b相同的層而配置有初級側(cè)線圈21。即，上述初級側(cè)線圈21也可以認(rèn)為是與圖案28b相同的層(與圖案28b對應(yīng)的膜)，例如是形成為銅的薄膜的圖案的線圈。

初級側(cè)線圈21被配置成通過外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域、外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域以及將上述兩個區(qū)域之間進(jìn)行連結(jié)的區(qū)域。更詳細(xì)而言，初級側(cè)線圈21為如下形態(tài)：在中間腿23c的周圍如圖所示例如旋渦狀地卷繞兩匝。構(gòu)成為在旋渦狀的初級側(cè)線圈21的第1匝與第2匝之間有間隙，兩者不會電短路。初級側(cè)線圈21分別在上述各區(qū)域中直線狀地延伸，在將各區(qū)域之間跨越的地方以大致為直角的方式彎曲。由此，初級側(cè)線圈21以在俯視時呈現(xiàn)矩形形狀的方式卷繞中間腿23c的周圍。

參照圖4(c)，在俯視多層印刷基板26的4層的圖案28a～28d中的從最下層起的第3層時，在該面中作為與圖3的圖案28c相同的層而配置有初級側(cè)線圈21。即，上述初級側(cè)線圈21也可以認(rèn)為是與圖案28c相同的層(與圖案28c對應(yīng)的膜)，例如是形成為銅的薄膜的圖案的線圈。

圖4(c)的初級側(cè)線圈21與圖4(b)的初級側(cè)線圈21大致同樣地是在中間腿23c的周圍按照旋渦狀例如卷繞兩匝的形態(tài)。圖4(b)的兩匝的初級側(cè)線圈21和圖4(c)的兩匝的初級側(cè)線圈21的端部彼此通過在圖3的上下方向(多層印刷基板26的厚度方向)上延伸的連接通路25而被電連接，將它們加在一起的結(jié)構(gòu)作為1根初級側(cè)線圈21發(fā)揮功能。另外，圖4(b)的初級側(cè)線圈21的與和連接通路25連接的一側(cè)的端部相反一側(cè)的端部對應(yīng)于圖1的連接點(diǎn)12，圖4(c)的初級側(cè)線圈21的與和連接通路25連接的一側(cè)的端部相反一側(cè)的端部對應(yīng)于圖1的連接點(diǎn)13。通過以上，構(gòu)成共計4匝的初級側(cè)線圈21。

參照圖4(d)，在俯視多層印刷基板26的4層的圖案28a～28d中的作為最上層的第4層時，在該面中作為與圖3的圖案28d相同的層而配置有次級側(cè)線圈22c和次級側(cè)線圈22b。即，上述次級側(cè)線圈22c、22b也可以認(rèn)為是與圖案28d相同的層(與圖案28d對應(yīng)的膜)，例如是形成為銅的薄膜的圖案的線圈。

次級側(cè)線圈22c(第2次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(虛擬地在外腿23a的周圍為0.5匝)延伸。次級側(cè)線圈22c在被外腿23a和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的一個端部側(cè)(圖4(b)的右側(cè))，以與上述直線狀地延伸的方向大致正交的方式彎曲，對該彎曲部連接有基準(zhǔn)電位7。另外，在次級側(cè)線圈22c的、被外腿23a和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的與上述一個端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖4(b)的左側(cè))，連接有整流元件31c(第2整流元件)的陽極。但是，不限于具有這樣的彎曲部的形態(tài)，例如也可以是從基準(zhǔn)電位7沿著一條直線而延伸至整流元件31c。

次級側(cè)線圈22b(第4次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(虛擬地在外腿23b的周圍為0.5匝)延伸。次級側(cè)線圈22b在被外腿23b和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的一個端部側(cè)(圖4(b)的左側(cè))，以與上述直線狀地延伸的方向大致正交的方式彎曲，對該彎曲部連接有基準(zhǔn)電位7。另外，在次級側(cè)線圈22b的、被外腿23b和中間腿23c夾著的直線狀的區(qū)域的與上述一個端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖4(b)的右側(cè))，連接有整流元件31b(第4整流元件)的陽極。但是，不限于具有這樣的彎曲部的形態(tài)，例如也可以從基準(zhǔn)電位7沿著一條直線而延伸至整流元件31b。

如以上那樣，在多層印刷基板26中，以相互層疊的方式形成有初級側(cè)以及次級側(cè)線圈21、22。e型芯23的中間腿23c以被這些初級側(cè)以及次級側(cè)線圈21、22包圍的方式貫通多層印刷基板26。

另外，上述次級側(cè)線圈22a～22d的(夾在外腿與中間腿之間的)在俯視時直線狀地延伸的部分至少部分地相互重疊。因此，與為了能夠在外腿23a、23b與中間腿23c之間的區(qū)域中旋渦狀地卷繞兩匝而寬度變窄的初級側(cè)線圈21相比，僅配置1匝的一半(0.5匝)量的次級側(cè)線圈22a～22d的寬度變寬。

如上所述，在第1狀態(tài)與第2狀態(tài)的期間對初級側(cè)線圈21在相互相反的方向上施加電壓，所以在第1狀態(tài)與第2狀態(tài)的期間在該初級側(cè)線圈21中在相互相反的方向上流過電流。接下來，說明由此引起的次級側(cè)線圈22的電流的流動的變化。

此處，例如如圖4(b)以及圖4(c)中的箭頭所示，考慮如下的第1狀態(tài)：開關(guān)元件11a以及開關(guān)元件11d(參照圖1)接通，對初級側(cè)線圈21施加來自直流電源6的正的輸入電壓，從開關(guān)元件11的連接點(diǎn)12向連接點(diǎn)13流過電流。此時，在圖4(b)中從初級側(cè)線圈21的旋渦的外側(cè)向內(nèi)側(cè)流過電流，在圖4(c)中從初級側(cè)線圈21的旋渦的內(nèi)側(cè)向外側(cè)流過電流。

由于該電流，在被初級側(cè)線圈21卷繞的中間腿23c內(nèi)產(chǎn)生在紙面中朝上的磁通s1，在外腿23a、23b中分別根據(jù)在與中間腿23c之間形成的兩個磁路而環(huán)狀地形成磁通。因此，在外腿23a、23b中，產(chǎn)生與中間腿23c相反的方向即在紙面中朝下的磁通s2。

再次參照圖4(a)、(d)，在次級側(cè)線圈22a、22d中，會以抵消上述圖4(b)、(c)的中間腿23c內(nèi)的磁通s1的方式、即以產(chǎn)生磁通s2的方式產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并流過電流。此外，此時在外腿23a、23b中會產(chǎn)生磁通s1。關(guān)于次級側(cè)線圈22b、22c，也會基于與次級側(cè)線圈22a、22d同樣的理論而流過電流。此外，在圖4(a)、(d)中的芯23a～23c中，示出由于圖4(b)、(c)所示的狀況而會產(chǎn)生的磁通的朝向。

為此，在次級側(cè)線圈22a、22c中會在圖中朝右流過電流，在次級側(cè)線圈22b、22d中會在圖中朝左流過電流。但是，由于整流元件31c、31b的整流作用，在次級側(cè)線圈22b、22c中要流過的電流被切斷而不會流過，實(shí)際上在圖4(a)中用箭頭示出的電流以通過整流元件31a、31d的方式僅在次級側(cè)線圈22a、22d中流過。具體而言，次級側(cè)線圈22a、22d通過e型芯23以及i型芯24而磁耦合，所以在與在和各自在平面上重疊的初級側(cè)線圈21中流過的電流的方向相反的方向上流過電流。

接下來，如圖5(b)以及圖5(c)中的箭頭所示，考慮如下的第2狀態(tài)：開關(guān)元件11b以及開關(guān)元件11c(參照圖1)接通，對初級側(cè)線圈21施加來自直流電源6的負(fù)的輸入電壓，從開關(guān)元件11的連接點(diǎn)13向連接點(diǎn)12流過電流。此時，在圖5(b)中從初級側(cè)線圈21的旋渦的內(nèi)側(cè)向外側(cè)流過電流，在圖5(c)中從初級側(cè)線圈21的旋渦的外側(cè)向內(nèi)側(cè)流過電流。

由于該電流，與上述相反地在被初級側(cè)線圈21卷繞的中間腿23c內(nèi)產(chǎn)生磁通s2，在外腿23a、23b中產(chǎn)生磁通s1。

參照圖5(a)、(d)，在次級側(cè)線圈22a、22d中，會以抵消在中間腿23c內(nèi)引起的磁通的變化的方式、即以產(chǎn)生磁通s1的方式產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并流過電流。此外，此時在外腿23a、23b中會產(chǎn)生磁通s2。關(guān)于次級側(cè)線圈22b、22c也是同樣的。在圖5(a)、(d)中的芯23a～23c中，示出會產(chǎn)生的磁通的朝向。

為此，在次級側(cè)線圈22a、22c中會在圖中朝左流過電流，在次級側(cè)線圈22b、22d中會在圖中朝右流過電流。但是，由于整流元件31a、31d的整流作用，在次級側(cè)線圈22a、22d中要流過的電流被切斷而不會流過，實(shí)際上在圖5(d)中用箭頭示出的電流以通過整流元件31b、31c的方式僅在次級側(cè)線圈22b、22c中流過。與上述同樣地，在次級側(cè)線圈22b、22c中在與在和各自在平面上重疊的初級側(cè)線圈21中流過的電流的方向相反的方向上流過電流。

接下來，使用圖6，說明上述各狀態(tài)期間的對各線圈施加的電壓的變化。

參照圖6(a)，首先在圖4所示的第1狀態(tài)時，通過初級側(cè)驅(qū)動電路1對初級側(cè)線圈21施加正的電壓vi。此時，如圖6(b)所示，流過電流的次級側(cè)線圈22a、22d被施加正的電壓。其中，根據(jù)降壓變壓器2內(nèi)的初級側(cè)線圈21與次級側(cè)線圈22的匝數(shù)比，次級側(cè)線圈22的電壓低于初級側(cè)線圈21的電壓，此處為vi/8。另外，參照圖6(c)，此時次級側(cè)線圈22b、22c被施加相位相對次級側(cè)線圈22a、22d進(jìn)行了反轉(zhuǎn)(錯開180°)的負(fù)的電壓，此處為－vi/8。雖然次級側(cè)線圈22b、22c被施加這樣的電壓，但如上所述通過整流元件31b、31c切斷電流。

接下來，在圖5所示的第2狀態(tài)時，如圖6(a)所示，初級側(cè)線圈21被施加相位與第1狀態(tài)相比反轉(zhuǎn)的負(fù)的電壓－vi。此時，如圖6(b)所示，不流過電流的次級側(cè)線圈22a、22d被施加負(fù)的電壓－vi/8，如圖6(c)所示，流過電流的次級側(cè)線圈22b、22c被施加正的電壓vi/8。

在上述第1及第2狀態(tài)中的任意狀態(tài)下，在次級側(cè)線圈22中產(chǎn)生的(從次級側(cè)線圈22輸出的)電壓都是與通過整流元件31中的電流的整流而僅向一個方向施加的直流電壓同樣的形態(tài)，而且通過平滑電路4(平滑電容器41以及平滑線圈42)被平滑化。通過以上，被平滑化的直流的電壓vo被施加到平滑電容器41的兩端。

接下來，說明本實(shí)施方式的變形例。

參照圖7、圖8以及圖9，本實(shí)施方式的第2例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器102具有基本上與第1例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101同樣的結(jié)構(gòu)。但是，絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器102與絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101不同的點(diǎn)在于，對次級側(cè)線圈22a～22d各自的一對端部中的與和基準(zhǔn)電位7連接的一側(cè)的端部相同的一側(cè)的端部連接有整流元件31a～31d。

具體而言，次級側(cè)線圈22a～22d的一個端部連接于整流元件31a～31d的陰極，另一個端部連接于平滑線圈42。另外，整流元件31a～31d的陽極連接于基準(zhǔn)電位7。此外，在圖8(a)、(d)中，與圖4(a)、(d)不同，次級側(cè)線圈22a～22d在與整流元件31a～31d連接的一側(cè)的端部中未彎曲，但這并不是實(shí)施方式的本質(zhì)上的部分，在圖8(a)、(d)中也可以與圖4(a)、(d)同樣地彎曲。

參照圖8，開關(guān)元件11a以及開關(guān)元件11d(參照圖1)接通的第1狀態(tài)下的動作即芯23的磁通的朝向以及初級側(cè)線圈21及次級側(cè)線圈22的電流的朝向與圖4基本上相同。另外，參照圖9，開關(guān)元件11b以及開關(guān)元件11c(參照圖1)接通的第1狀態(tài)下的動作即芯23的磁通的朝向以及初級側(cè)線圈21及次級側(cè)線圈22的電流的朝向與圖5基本上相同。

此外，除此以外的本實(shí)施方式的第2例的結(jié)構(gòu)與本實(shí)施方式的第1例的結(jié)構(gòu)大致相同，所以對相同的要素附加相同的符號，不重復(fù)其說明。

接下來，參照圖10(a)～(d)，本實(shí)施方式的第3例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器具有基本上與第1例同樣的結(jié)構(gòu)。但是，此處多層印刷基板26的第1層的圖案28a及第2層的圖案28b(參照圖3)與圖4(a)、(b)相同，但第3層的圖案28c和第4層的圖案28d的結(jié)構(gòu)與圖4(c)、(d)相反。即，與圖10(c)所示的第3層的圖案28c相當(dāng)?shù)牟糠质桥c圖4(d)相同的次級側(cè)線圈22c、22b，與圖10(d)所示的第4層的圖案28d相當(dāng)?shù)牟糠质桥c圖4(c)相同的初級側(cè)線圈21。

即，在第1例中，圖案28a、28b、28c、28d以分別對應(yīng)于次級側(cè)線圈22、初級側(cè)線圈21、初級側(cè)線圈21、次級側(cè)線圈22的方式按順序?qū)盈B。但不限于此，也可以如第3例那樣，圖案28a、28b、28c、28d以分別對應(yīng)于次級側(cè)線圈22、初級側(cè)線圈21、次級側(cè)線圈22、初級側(cè)線圈21的方式按順序?qū)盈B。

另外，參照圖11(a)～(d)，本實(shí)施方式的第4例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器具有基本上與第1例同樣的結(jié)構(gòu)。但是，此處圖案28a、28b、28c、28d以分別對應(yīng)于次級側(cè)線圈22、次級側(cè)線圈22、初級側(cè)線圈21、初級側(cè)線圈21的方式按順序?qū)盈B。即，與圖11(b)所示的第2層的圖案28b相當(dāng)?shù)牟糠质桥c圖4(d)相同的次級側(cè)線圈22c、22b，與圖11(c)所示的第3層的圖案28c相當(dāng)?shù)牟糠质桥c圖4(b)相同的初級側(cè)線圈21。另外，與圖11(d)所示的第4層的圖案28d相當(dāng)?shù)牟糠质桥c圖4(c)相同的初級側(cè)線圈21。

圖10、圖11都只是各層的層疊順序不同，而關(guān)于各層的形態(tài)，與圖4(a)～(d)中的任意形態(tài)相同。因此，在第3例、第4例中，上述第1及第2狀態(tài)的各個狀態(tài)下的動作都與第1例及第2例相同。

本實(shí)施方式的第3例及第4例僅在以上的點(diǎn)中與本實(shí)施方式的第1例不同，本實(shí)施方式的第3例及第4例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器具有與圖1所示的第1例的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101的電路框圖同樣的電路圖。因此，對相同的要素附加相同的符號，不重復(fù)其說明。

此外，在本實(shí)施方式中，在上述任意的例子中第1次級側(cè)線圈和第3次級側(cè)線圈都配置于相互相同的第1層(相同的平面上)，并且第2次級側(cè)線圈和第4次級側(cè)線圈都配置于與上述第1層不同的相互相同的第2層(相同的平面上)。但不限于此，例如第1次級側(cè)線圈和第4次級側(cè)線圈也可以配置于作為相互相同的層的第1層或第2層。在該情況下，例如次級側(cè)線圈22a成為第1次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22d成為第4次級側(cè)線圈。

此處，說明以上敘述的本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的作用效果。

首先，能夠通過初級側(cè)驅(qū)動電路1，每隔固定的時間間隔對初級側(cè)線圈21施加相互相反的方向的電壓。由此，能夠?qū)⒅绷鞯妮斎腚妷鹤儞Q為交流電壓，能夠通過降壓變壓器2中的互感來實(shí)現(xiàn)降壓。

另外，例如如圖4和圖5所示，初級側(cè)線圈21和次級側(cè)線圈22被配置成在至少一部分中相互重疊。因此，能夠較高地得到如下互感的效果：在次級側(cè)線圈22中會在與初級側(cè)線圈21的電流的方向相反的方向上流過電流，以使得抵消初級側(cè)線圈21的電流所致的磁通的變化。

在本實(shí)施方式中，整流元件31對次級側(cè)線圈22的電流進(jìn)行整流，該次級側(cè)線圈22的電流是以每當(dāng)在圖4以及圖5所示的兩個狀態(tài)的期間在初級側(cè)線圈21中流過的電流的方向變化時產(chǎn)生抵消在中間腿23內(nèi)通過的磁通s1、s2的變化的磁通的方式要流過的電流。即，此處，僅在配置于外腿23a與中間腿23c之間的次級側(cè)線圈22a、22c中的任意次級側(cè)線圈、以及配置于外腿23b與中間腿23c之間的次級側(cè)線圈22b、22d中的任意次級側(cè)線圈中交替地流過電流。

整流元件31如上所述以使交替地流過電流的方式進(jìn)行整流，從而能夠?qū)⒃诔跫墏?cè)線圈21與次級側(cè)線圈22之間可通過互感得到的交流的電壓變換為直流的電壓，得到直流的輸出。而且，能夠利用平滑電路而使直流的輸出值進(jìn)一步穩(wěn)定。

另外，例如同時流過的次級側(cè)線圈22a與次級側(cè)線圈22d的電流的方向、以及同時流過的次級側(cè)線圈22b與次級側(cè)線圈22c的電流的方向?yàn)橄嗷ハ喾吹姆较?。由此，能夠使同時流過電流的兩個直線狀的(與0.5匝等效的)次級側(cè)線圈加在一起而虛擬地等效于1匝的線圈。因此，能夠使用1匝的次級側(cè)線圈22來作為降壓變壓器2發(fā)揮降壓的功能。

但是，雖然如上所述虛擬地形成1匝的狀態(tài)，但作為電路整體是0.5匝的次級側(cè)線圈22a～22d排列的狀態(tài)。因此，在考慮降壓變壓器2的降壓比時，可以認(rèn)為即使將這些多個次級側(cè)線圈22a～22d加在一起，次級側(cè)線圈22整體也與0.5匝的線圈等效。

此處，作為比較例，敘述通常的降壓變壓器的結(jié)構(gòu)。通常的降壓變壓器在初級側(cè)以及次級側(cè)線圈這雙方中，為了實(shí)現(xiàn)作為變壓器的功能，至少卷繞1匝以上。即，在例如使次級側(cè)線圈產(chǎn)生初級側(cè)線圈的1/8的電壓的情況下，最小也需要將初級側(cè)線圈卷繞8匝以上，將次級側(cè)線圈卷繞1匝以上。如果降壓比變大，則初級側(cè)線圈的匝數(shù)進(jìn)一步增加。在該情況下，特別是為了避免初級側(cè)線圈整體的剖面面積增加，需要減小初級側(cè)線圈的繞組的剖面面積。于是，在初級側(cè)線圈中流過的電流所致的發(fā)熱量有可能增加，造成絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器整體的動作發(fā)生問題等。

因此，在本實(shí)施方式中，采用在外腿23a、23b與中間腿23c之間卷繞0.5匝量的次級側(cè)線圈22。由此，為了實(shí)現(xiàn)與上述比較例相同的降壓比，能夠如圖4(b)、(c)所示將初級側(cè)線圈21的卷繞數(shù)減少到共計4匝。由此，無需減小初級側(cè)線圈21的繞組的剖面面積而能夠?qū)崿F(xiàn)與比較例相同的降壓比，能夠抑制初級側(cè)線圈21的發(fā)熱增加。另外，次級側(cè)線圈的卷繞數(shù)少，所以能夠縮短次級側(cè)線圈的通電距離。

另外，次級側(cè)線圈22在俯視時直線狀地延伸，所以次級側(cè)線圈22中的電流的流動接近直線。因此，例如不會如所卷繞的通常的彎曲多的線圈那樣電流集中到線圈的內(nèi)周附近，而是均勻地流過電流。根據(jù)這個觀點(diǎn)，也可以說在本實(shí)施方式中能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱的降低以及分散。

關(guān)于如以上那樣能夠降低發(fā)熱的本實(shí)施方式，最后使用圖12來說明上述降壓變壓器的散熱路徑。

參照圖12，在沿著圖2的xii－xii線的部分中的裝配后的降壓變壓器中，雖然在圖中未明示，但在多層印刷基板26中以上述形態(tài)形成的次級側(cè)線圈22(22a～22d)各自的一對端部中的一個端部經(jīng)由布線32而與整流元件31(31a～31d)中的各個整流元件(電)連接。相對于此，次級側(cè)線圈22(22a～22d)各自的一對端部中的與上述一個端部相反的一側(cè)的另一個端部通到散熱器71。

具體而言，多層印刷基板26被載置成隔著絕緣片72而與散熱器71接觸。換言之，被載置成在散熱器71之上載置絕緣片72，使多層印刷基板26的表面的一部分相接到該絕緣片72之上。此處，次級側(cè)線圈22通到散熱器71是指，不僅包括次級側(cè)線圈22直接連接于散熱器71的情況，而且還包括在兩者之間經(jīng)由絕緣片72等其它部件而連接的情況。因此，次級側(cè)線圈22通到散熱器71是指，包括次級側(cè)線圈22與散熱器71被電連接的情況以及未被電連接的情況這雙方。此外，散熱器71的剖面形狀只是一個例子，不限于此。

散熱器71作為本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101、102中的次級側(cè)的基準(zhǔn)電位7(參照圖1、圖4)發(fā)揮功能。多層印刷基板26的次級側(cè)線圈22優(yōu)選利用螺絲73而與散熱器71固定。能夠利用該螺絲73將多層印刷基板26穩(wěn)定地固定到散熱器71，并且能夠容易地從次級側(cè)線圈22將熱以及電經(jīng)由螺絲73傳遞給散熱器71。另外，也可以經(jīng)由多層印刷基板26的最下層的圖案28a(參照圖3)與散熱器71的接觸面而傳遞次級側(cè)線圈22所產(chǎn)生的熱。另外，也可以經(jīng)由多層印刷基板26的最下層的圖案28a(參照圖3)與散熱器71的接觸面而電連接次級側(cè)線圈22和散熱器71。

綜上所述，從多層印刷基板26的次級側(cè)線圈22(圖案28a)向散熱器71的傳熱路徑(雖然有一部分未圖示)共計存在3個。具體而言，是從次級側(cè)線圈22向散熱器71直接傳熱的路徑、經(jīng)由(隔著)將次級側(cè)線圈22進(jìn)行固定的螺絲73而從次級側(cè)線圈22向散熱器71傳熱的路徑、以及從次級側(cè)線圈22經(jīng)由絕緣片72向散熱器71傳熱的路徑。它們中的上述第1個和第2個路徑都能夠成為從次級側(cè)線圈22向散熱器71的電流的路徑。

另外，i型芯24、e型芯23的表面的一部分接觸到散熱器71之上，另外整流元件31(以接觸的方式)設(shè)置在散熱器71之上。由此，芯24、23以及整流元件31的發(fā)熱也能夠容易地傳遞到散熱器71。

此外，散熱器71能夠通過氣冷或者水冷而將自身所承受的熱進(jìn)行散熱。

另外，在多層印刷基板26內(nèi)，需要利用圖3所示的絕緣性的基板主體部27使初級側(cè)線圈21和次級側(cè)線圈22以滿足比較嚴(yán)格的規(guī)格的方式絕緣。但是，被夾在和多層印刷基板26的最下層的圖案28a相當(dāng)?shù)拇渭墏?cè)線圈22與作為次級側(cè)的基準(zhǔn)電位7的散熱器71之間的絕緣片72并不需要使其絕緣性的規(guī)格那么嚴(yán)。因此，能夠使絕緣片72的厚度變薄，所以初級側(cè)線圈21以及次級側(cè)線圈22的發(fā)熱能夠通過介有絕緣片72而更加容易地傳遞到散熱器71。

另外，多層印刷基板26的內(nèi)部的初級側(cè)線圈21存在如下兩個路徑：通過多層印刷基板26的基板主體部27而向散熱器71傳熱的路徑、以及從連接通路25(參照圖4(b)、(c))經(jīng)由絕緣片72而向散熱器71傳熱的路徑。因此，能夠?qū)碜猿跫墏?cè)線圈21的發(fā)熱高效地散熱。

以上的散熱器71也可以與將本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101、102的各部件進(jìn)行內(nèi)置的在圖12中用虛線示出的框體74成為一體。在該情況下，次級側(cè)線圈22(22a～22d)各自的一對端部中的與上述一個端部相反的一側(cè)的另一個端部通到框體74。

(實(shí)施方式2)

實(shí)施方式2與實(shí)施方式1相比，特別是在多層印刷基板26的第1層及第4層的線圈的結(jié)構(gòu)上不同。首先，使用圖13～圖16，說明構(gòu)成本實(shí)施方式中的降壓變壓器2的各部件的構(gòu)造。

參照圖13，本實(shí)施方式的降壓變壓器2基本上與實(shí)施方式1的降壓變壓器2同樣地，主要具有e型芯23(芯)、i型芯24以及多層印刷基板26。

參照圖13以及圖14，在本實(shí)施方式中，關(guān)于形成于4層的多層印刷基板26的線圈之中的第2層的圖案28b和第3層的圖案28c，形成有與實(shí)施方式1同樣的金屬(銅)的薄膜圖案。即，如圖15(b)、(c)以及圖16(b)、(c)所示，與圖4(b)、(c)以及圖5(b)、(c)同樣地例如作為銅的薄膜的圖案而形成有共計4匝的初級側(cè)線圈21。

但是在本實(shí)施方式中，作為形成于4層的多層印刷基板26的線圈之中的最下層的第1層以及最上層的第4層，代替形成金屬的薄膜圖案，而分別配置有例如由銅形成的金屬板29a以及金屬板29b(將它們總稱為金屬板29)。在圖14中，金屬板29a、29b與圖3的圖案28a、28d同樣地形成為分別與基板主體部27的最下面以及最上面相接。此外，也可以代替銅而使用鋁等。

參照圖14，金屬板29a、29b形成為比圖案28b、28c厚。另外，金屬板29a、29b也可以形成為具有比多層印刷基板26的圖13的縱深方向上的寬度長的寬度、即從多層印刷基板26的圖13的縱深方向上的兩個端部露出。此外，如圖14所示，與實(shí)施方式1同樣地，金屬板29a、29b以及圖案28b、28c利用絕緣材料的基板主體部27(以相互不會短路的方式)相互隔開間隔地配置。

參照圖15(a)，在俯視多層印刷基板26的4層(金屬板29a、29b以及圖案28b、28c)之中的作為最下層的第1層時，在該面中作為與圖14的金屬板29相同的層而配置有次級側(cè)線圈22a和次級側(cè)線圈22b。

次級側(cè)線圈22a(第1次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(0.5匝量)延伸。另外，次級側(cè)線圈22b(第3次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(0.5匝量)延伸。

在這些次級側(cè)線圈22a、22b的圖15(a)的左側(cè)的端部，以與次級側(cè)線圈22a、22b大致正交的方式形成有連接部22e。即，作為金屬板29a，是次級側(cè)線圈22a、22b與連接部22e被連接成一體的形態(tài)。在連接部22e的中央部形成有從金屬板29a的一個主表面至另一個主表面為止將其沿厚度方向貫通的貫通孔，金屬板29a經(jīng)由該貫通孔而通到基準(zhǔn)電位7。另外，在次級側(cè)線圈22a的與連接于連接部22e的端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖15(a)的右側(cè))，連接有整流元件31a的陽極。同樣地，在次級側(cè)線圈22b的與連接于連接部22e的端部側(cè)相反一側(cè)的端部側(cè)(圖15(a)的右側(cè))，連接有整流元件31b的陽極。

以下同樣地，參照圖15(d)，在俯視多層印刷基板26的4層之中的作為最上層的第4層時，在該面中作為與圖14的金屬板29b相同的層而配置有次級側(cè)線圈22c和次級側(cè)線圈22d。

次級側(cè)線圈22c(第2次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23a與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(0.5匝量)延伸。另外，次級側(cè)線圈22d(第4次級側(cè)線圈)被配置成包括外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域，至少在外腿23b與中間腿23c之間的區(qū)域中在俯視時直線狀地(0.5匝量)延伸。

在這些次級側(cè)線圈22c、22d的圖15(d)的右側(cè)的端部，以與次級側(cè)線圈22c、22d大致正交的方式形成有連接部22f。即，作為金屬板29b，是次級側(cè)線圈22c、22d與連接部22f被連接成一體的形態(tài)。在連接部22f中形成與連接部22e同樣的貫通孔，金屬板29b經(jīng)由該貫通孔而通到基準(zhǔn)電位7。另外，對次級側(cè)線圈22c的圖15(d)的左側(cè)的端部連接有整流元件31c的陽極，對次級側(cè)線圈22d的圖15(d)的左側(cè)的端部連接有整流元件31d的陽極。

具有以上的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器中的初級側(cè)線圈21以及次級側(cè)線圈22的電流的流動基于基本上與實(shí)施方式1同樣的原理，與實(shí)施方式1同樣地變化。

即，如圖15(b)以及圖15(c)所示，在(與實(shí)施方式1同樣的)第1狀態(tài)下，與圖4(b)以及圖4(c)同樣地在外腿23a、23b以及中間腿23c中產(chǎn)生磁通s1、s2，在初級側(cè)線圈21中流過電流。此時，在次級側(cè)線圈22中會流過電流以抵消圖4(b)、(c)內(nèi)的磁通s1、s2(產(chǎn)生反向的磁通s2、s1)?；谶@與整流元件31a～31d的整流作用，在第1狀態(tài)下在次級側(cè)線圈22a、22d中如圖所示流過相互相反朝向的電流。另外，參照圖16(a)～(d)，在(與實(shí)施方式1同樣的)第2狀態(tài)下，與圖5(a)～(d)同樣地在芯23中產(chǎn)生磁通，所以基于將其抵消的觀點(diǎn)以及整流元件31a～31d的整流作用，在次級側(cè)線圈22b、22c中如圖所示流過相互相反朝向的電流。

這樣在本實(shí)施方式中，能夠使在次級側(cè)線圈22中同時流過的電流在不處于相互相同的層(處于不同的層即不同的平面上)的次級側(cè)線圈22a及次級側(cè)線圈22d、和次級側(cè)線圈22b及次級側(cè)線圈22c中流過。在這一點(diǎn)上，本實(shí)施方式與在處于相互相同的層(相同的平面上)的次級側(cè)線圈22a及次級側(cè)線圈22d、和次級側(cè)線圈22b及次級側(cè)線圈22c中同時流過電流的實(shí)施方式1不同。

這是基于以下的理由。在本實(shí)施方式中，作為相互相同的層的次級側(cè)線圈22a以及次級側(cè)線圈22b通過連接部22e被連接而成為一體。同樣地，作為相互相同的層的次級側(cè)線圈22c以及次級側(cè)線圈22d通過連接部22f被連接而成為一體。

由此，能夠使從連接部22e針對相同的層的次級側(cè)線圈22a以及次級側(cè)線圈22b的整流的朝向相同(圖15(a)的右方向)。同樣地，能夠使從連接部22f針對相同的層的次級側(cè)線圈22a以及次級側(cè)線圈22b的整流的朝向相同(圖15(a)的左方向)。基于這個情況以及在實(shí)施方式1中敘述的由于磁耦合而在與初級側(cè)線圈21相反的方向上流過電流的效果，會在不處于相互相同的層的兩個次級側(cè)線圈中同時流過電流。

這樣，次級側(cè)線圈22a～22d中的同時相互并聯(lián)地流過的多個(兩個)電流為相互相反的方向即可，無需是配置于相互相同的層的線圈。只要至少次級側(cè)線圈的多個電流為相互相反的方向且它們具有虛擬地形成1匝的電流而作為變壓器進(jìn)行降壓的功能就足夠。

此外，在本實(shí)施方式中，第1次級側(cè)線圈和第3次級側(cè)線圈配置于相互相同的層(相同的平面上)，并且第2次級側(cè)線圈和第4次級側(cè)線圈配置于相互相同的層(相同的平面上)。但不限于此，例如也可以是第1次級側(cè)線圈和第4次級側(cè)線圈配置于相互相同的層。在該情況下，例如次級側(cè)線圈22a成為第1次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22b成為第4次級側(cè)線圈。

此外，除此以外的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)大致相同，所以對相同的要素附加相同的符號，不重復(fù)其說明。

接下來，說明本實(shí)施方式的作用效果。本實(shí)施方式除了起到實(shí)施方式1的作用效果以外，還能夠起到以下的作用效果。

在本實(shí)施方式中，次級側(cè)線圈22通過金屬板29a、29b形成，所以其厚度比次級側(cè)線圈22被形成為薄膜圖案的情況大。因此，關(guān)于本實(shí)施方式的次級側(cè)線圈22，能夠增大其通電剖面面積。因此，即使假設(shè)絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電流增加而次級側(cè)線圈22的電流變大，在本實(shí)施方式中也能夠降低次級側(cè)線圈22的發(fā)熱量。

另外，次級側(cè)線圈22a、22b通過連接部22e而成為一體，從而相比于它們?yōu)椴煌w的情況，能夠降低制造成本。關(guān)于與連接部22f成為一體的次級側(cè)線圈22c、22d也是同樣的。

關(guān)于如以上那樣能夠降低發(fā)熱的本實(shí)施方式，最后使用圖17來說明上述降壓變壓器的散熱路徑。

參照圖17，沿著圖13的xvii－xvii線的部分處的裝配后的降壓變壓器基本上與圖12的實(shí)施方式1中的結(jié)構(gòu)相同，但在以下的點(diǎn)上不同。

在包括初級側(cè)線圈21的多層印刷基板26中，以上述形態(tài)形成作為次級側(cè)線圈22的金屬板29a、29b。作為次級側(cè)線圈22的金屬板29a、29b各自的一對端部中的一個端部(特別是圖15(a)、(d)所示的通到基準(zhǔn)電位7的貫通孔)優(yōu)選為利用螺絲73而與作為次級側(cè)的基準(zhǔn)電位7(參照圖15(a))的散熱器71固定。能夠利用該螺絲73將金屬板29a、29b(包括金屬板29a、29b的多層印刷基板26)穩(wěn)定地固定于散熱器71，并且能夠?qū)⒋渭墏?cè)線圈22所產(chǎn)生的熱經(jīng)由螺絲73而容易地傳遞到散熱器71。另外，還能夠經(jīng)由多層印刷基板26的最下層的金屬板29a(參照圖14)與散熱器71的接觸面而將次級側(cè)線圈22所產(chǎn)生的熱傳遞到散熱器71。另外，還能夠經(jīng)由該螺絲73而將次級側(cè)線圈22與散熱器71相互電連接，并且還能夠經(jīng)由多層印刷基板26的最下層的金屬板29a(參照圖14)與散熱器71的接觸面而將次級側(cè)線圈22與散熱器71電連接。

另外，金屬板29a的表面的一部分經(jīng)由絕緣片72而通到散熱器71。通過該路徑也能夠?qū)⒋渭墏?cè)線圈22(金屬板29a)所產(chǎn)生的熱容易地傳遞到散熱器71。

綜上所述，從多層印刷基板26的次級側(cè)線圈22(金屬板29a)向散熱器71的傳熱路徑(雖然有一部分未圖示)共計存在3個。具體而言，是從次級側(cè)線圈22向散熱器71直接傳熱的路徑、經(jīng)由(隔著)將次級側(cè)線圈22進(jìn)行固定的螺絲73而從次級側(cè)線圈22向散熱器71傳熱的路徑、以及從次級側(cè)線圈22經(jīng)由絕緣片72而向散熱器71傳熱的路徑。它們中的上述第1個和第2個路徑都能夠成為從次級側(cè)線圈22向散熱器71的電流的路徑。

此外，從初級側(cè)線圈21向散熱器71的傳熱路徑基本上與實(shí)施方式1的圖12相同，所以此處不重復(fù)其說明。另外，其它圖17的結(jié)構(gòu)基本上與圖12的實(shí)施方式1的散熱路徑相同，所以不重復(fù)其說明。

(實(shí)施方式3)

實(shí)施方式3與實(shí)施方式1相比，特別是在平滑線圈的結(jié)構(gòu)上不同。首先，使用圖18，說明構(gòu)成本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的電路。

參照圖18，本實(shí)施方式的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器301具有基本上與實(shí)施方式1(圖1)的絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101同樣的結(jié)構(gòu)。但是，絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器301與絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器101不同的點(diǎn)在于，構(gòu)成平滑電路4的平滑線圈42被分為平滑線圈42a(第1平滑元件)和平滑線圈42b(第2平滑元件)這兩個平滑線圈。

平滑線圈42a連接于次級側(cè)線圈22a(第1和第2次級側(cè)線圈中的任意一方)和次級側(cè)線圈22b(第3和第4次級側(cè)線圈中的任意一方)，能夠使在它們中的任意線圈中流過而通過整流電路3的電流流過。另外，平滑線圈42b直接連接于次級側(cè)線圈22c(第1和第2次級側(cè)線圈中的任意另一方)和次級側(cè)線圈22d(第3和第4次級側(cè)線圈中的任意另一方)，能夠使在它們中的任意線圈中流過而通過整流電路3的電流流過。

作為具體例，在上述實(shí)施方式1中，次級側(cè)線圈22a是第1次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22c是第2次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22d是第3次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22b是第4次級側(cè)線圈。另外，在上述實(shí)施方式2中，次級側(cè)線圈22a是第1次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22c是第2次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22b是第3次級側(cè)線圈，次級側(cè)線圈22d是第4次級側(cè)線圈。

平滑線圈42a連接于整流元件31a、31b的陰極，流過在次級側(cè)線圈22a、22b中流過的電流。另外，平滑線圈42b連接于整流元件31c、31d的陰極，流過在次級側(cè)線圈22c、22d中流過的電流。

此外，除此以外的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)大致相同，所以對相同的要素附加相同的符號，不重復(fù)其說明。

接下來，說明本實(shí)施方式的作用效果。

如果假設(shè)絕緣型降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電流增加，在平滑線圈42中流過的電流量增加，則需要增大平滑線圈42，由此有可能引起絕緣性降壓轉(zhuǎn)換器的生產(chǎn)效率下降以及抗振性下降。

因此，在本實(shí)施方式中，平滑線圈42被分割成兩個平滑線圈42a、42b。由此，相比于平滑線圈42是1個的情況，能夠分散從次級側(cè)線圈22a～22d中的各個次級側(cè)線圈流入到平滑線圈的電流的量，所以能夠分散來自平滑線圈42a、42b的發(fā)熱，來自平滑線圈42a、42b的散熱變?nèi)菀住Ｒ虼?，能夠使平滑線圈42a、42b變得更小型。

但是，僅憑將平滑線圈42單純地分割為兩個平滑線圈42a、42b，有可能難以進(jìn)行精密設(shè)計。接下來，在說明各平滑線圈42a、42b中流過的電流的變化的同時，說明本實(shí)施方式的進(jìn)一步的作用效果。

參照圖19(a)，各圖形的橫軸表示經(jīng)過時間，縱軸表示平滑線圈42a中流過的電流ia(上段)或者平滑線圈42b中流過的電流ib(下段)。此外，關(guān)于橫軸的經(jīng)過時間1～9，將電流值ia或者ib呈現(xiàn)極大值或者極小值的時刻表示為無因次數(shù)(dimensionlessnumber)的相對值。

圖19(a)示出電流ia以及電流ib的值在各時刻下相等的狀態(tài)、即耦合平衡的狀態(tài)。此時，例如在相同的時刻下在次級側(cè)線圈22a中流過的電流值ia與在次級側(cè)線圈22d中流過的電流值ib相等，另外在相同的時刻下在次級側(cè)線圈22b中流過的電流值ia與在次級側(cè)線圈22c中流過的電流值ib相等。相對于此，圖19(b)示出電流ia以及電流ib的值在各時刻下不相等而在兩者之間無秩序地產(chǎn)生大小關(guān)系的狀態(tài)、即耦合失衡的狀態(tài)。

有時由于降壓變壓器2中的e型芯23的兩個外腿23a、23b各自與中間腿23c的耦合的強(qiáng)弱的差而產(chǎn)生如圖19(b)那樣的耦合失衡的狀態(tài)。具體而言，例如e型芯23的外腿23a側(cè)的耦合比外腿23b側(cè)的耦合強(qiáng)，所以有時外腿23a與中間腿23c之間的第1及第2次級側(cè)線圈22a、22c的電壓以及電流大于外腿23b與中間腿23c之間的第3及第4次級側(cè)線圈22b、22d的電壓以及電流。在該情況下，例如如果第1及第2次級側(cè)線圈22a、22c連接于平滑線圈42a，第3及第4次級側(cè)線圈22b、22d連接于平滑線圈42b，則在平滑線圈42a中流過的電流值大于在平滑線圈42b中流過的電流值，在平滑線圈42a和平滑線圈42b中流過的電流值之間產(chǎn)生失衡。

因此，在本實(shí)施方式中，處于外腿23a與中間腿23c之間的第1及第2次級側(cè)線圈22a、22c中的任意一方(例如次級側(cè)線圈22a)、以及處于外腿23b與中間腿23c之間的第3及第4次級側(cè)線圈22b、22d中的任意一方(例如次級側(cè)線圈22b)連接于平滑線圈42a。另外，在本實(shí)施方式中，處于外腿23a與中間腿23c之間的第1及第2次級側(cè)線圈22a、22c中的任意另一方(例如次級側(cè)線圈22c)、以及處于外腿23b與中間腿23c之間的第3及第4次級側(cè)線圈22b、22d中的任意另一方(例如次級側(cè)線圈22d)連接于平滑線圈42b。

例如，設(shè)為由于上述e型芯23的耦合的強(qiáng)弱的差而產(chǎn)生次級側(cè)線圈22a、22c的電壓以及電流比次級側(cè)線圈22b、22d的電壓以及電流大的失衡。此時，在平滑線圈42a中流過次級側(cè)線圈22a的比較大的電流和次級側(cè)線圈22b的比較小的電流。另外，此時在平滑線圈42b中流過次級側(cè)線圈22c的比較大的電流和次級側(cè)線圈22d的比較小的電流。

例如如圖19(b)所示，在時刻t＝1至t＝3的期間(t＝5至t＝7的期間)，在平滑線圈42a中流過次級側(cè)線圈22a的大的電流，在平滑線圈42b中流過次級側(cè)線圈22d的(比次級側(cè)線圈22a)小的電流。另外，在時刻t＝3至t＝5的期間(t＝7至t＝9的期間)，在平滑線圈42a中流過次級側(cè)線圈22b的小的電流，在平滑線圈42b中流過次級側(cè)線圈22c的(比次級側(cè)線圈22b)大的電流。另外，在時刻t＝1、3、5、7、9(每當(dāng)經(jīng)過與相位180°相當(dāng)?shù)臅r間時)，在平滑線圈42a和平滑線圈42b中流過的電流變得相等。這樣在耦合失衡狀態(tài)下，還存在在各次級側(cè)線圈中流過的電流的大小關(guān)系隨時間變化的情況。

在本實(shí)施方式中，即使產(chǎn)生上述耦合失衡狀態(tài)，如果將時刻t＝1～時刻t＝9的全部時間進(jìn)行平均，則能夠減小在平滑線圈42a和平滑線圈42b中流過的電流值的總和的差(使得大致相等)。因此，關(guān)于平滑線圈42a、42b，無需進(jìn)行考慮了電流的失衡的余量設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的極限設(shè)計。

此外，能夠在技術(shù)上沒有矛盾的范圍適當(dāng)?shù)亟M合以上敘述的各實(shí)施方式(各實(shí)施例)所示的結(jié)構(gòu)上的特征。

應(yīng)理解為本次公開的實(shí)施方式在所有點(diǎn)上只是例示而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍并非是上述說明而是通過權(quán)利要求書來示出，旨在包括與權(quán)利要求書均等的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。