llc共振電源用トランスピン端子タイプ srxシリーズ srvシリーズ

T R A N S F O R M E R S

October 2019

LLC共振電源用トランスピン端子タイプ

SRX/SRVシリーズSRX43EM（スルーホール）SRX25EM（スルーホール）SRX30ER-Ⅰ（スルーホール）SRX30ER-Ⅱ（スルーホール）SRX35ER（スルーホール）SRX48EM（スルーホール）SRX40ER（スルーホール）SRV3914EE（スルーホール）SRV4214EE（スルーホール）SRV4215ES（スルーホール）SRV4715ER（スルーホール）

(2/22)


20191007 / trans_ac_dc-converter_srx_srv_ja.fm

製品をより正しく、安全にご使用いただくために、さらに詳細な特性・仕様をご確認いただける納入仕様書をぜひご請求ください。記載内容は、改良その他により予告なく変更する場合がありますので、あらかじめご了承ください。

ご使用上の注意事項本製品を御使用の前に必ず本仕様書をお読み下さい。

安全上のご注意本製品をご使用に当たっては、注意事項を充分留意され、安全設計を行なって下さい。

基板の設計に当たっては、弊社推奨の穴径又はパッドをご使用下さい。漏洩磁束が発生致しますので、予め磁束の影響についてご確認下さい。機器の誤動作の原因になる恐れがあります。基板の設計に当たっては、適用される安全規格に準じて、トランスとの距離を確保して下さい。耐震構造となっておりませんので、振動や衝撃が加わる所には使用しないでください。機能を損なう恐れがあります。

落下させた場合は、ご使用を避けて下さい。機能を損なう恐れがあります。端子の先端は、はんだ付けにより尖っておりますので、怪我にご注意下さい。保管に関しては、ゴミ、埃、霧、水滴や直射日光を避けて下さい。機器の誤動作の原因になる恐れがあります。ガス腐食等を伴う環境（塩、酸、アルカリ等）では、ご使用及び保管しないで下さい。機能を損なう恐れがあります。実装に当たっては、金属工具等により製品に無理な力を加えないで下さい。機能を損なう恐れがあります。

安全規格及び電源電圧や回路駆動条件（駆動周波数や最大 ON期間）等を考慮し、構造や巻数（磁気実装）を決めておりますので、設計条件以外でのご使用は避けて下さい。回路部品の破壊や焼損の恐れがあります。構成部品の特性及び自己温度上昇を考慮して使用温度と湿度の範囲を決めておりますのでこれを越える範囲でのご使用は避けてください。焼損又は発火の恐れがあります。ゴミや埃等が付着し易い環境でのご使用は避けてください。火災の原因になる恐れがあります。本仕様書に記載の製品は、一般電子機器（AV 機器、通信機器、家電機器、アミューズメント機器、コンピュータ機器、パーソナル機器、事務機器、計測機器、産業用ロボット）に汎用標準的な用途で使用されまた、当該一般電子機器が、通常の操作、使用方法で用いられることを意図しております。高度な安全性や信頼性が必要とされ、または機器の故障、誤動作、不具合が人への生命、身体や財産等に損害を及ぼす恐れがあり、もしくは社会的影響が甚大となる恐れのある以下の用途（以下特定用途）への適合性、性能発揮、品質を保証するものではありません。本仕様書の範囲、条件を越え、または特定用途に使用されたことにより発生した損害等については、その責任を負いかねますのでご了承願います。本仕様書の範囲、条件を超え、または特定用途での使用を予定されている場合、事前に弊社窓口までご相談ください。お客さまの用途に合わせ、本仕様書掲載の仕様とは別の仕様について協議させていただきます。

①航空、宇宙機器②輸送用機器（自動車、電車、船舶等）③医療用機器④発電制御用機器⑤原子力関係機器⑥海底機器⑦交通機関制御機器

⑧公共性の高い情報処理機器⑨軍事用機器⑩電熱用品、燃焼機器⑪防災、防犯機器⑫各種安全装置⑬その他特定用途と認められる用途

なお、本製品を使用する機器の設計にあたっては、当該機器の使用用途および態様に応じた保護回路・装置の確保やバックアップ回路を設ける等してください。

設計上のご注意

取り扱い上のご注意

注　意

(3/22)



LLC共振電源用トランスSRX/SRVシリーズ

目次 Page

開発コンセプト ..............................................................................................4

概要 ................................................................................................................5

製品ラインナップ...........................................................................................7

SRX43EM　（基板上高さ：15mm品）............................................................8

SRX25EM　（基板上高さ：20mm品）............................................................9

SRX30ER-Ⅰ、SRX30ER-Ⅱ　（基板上高さ：25mm, 27mm品）...................10

SRX35ER　（基板上高さ：25mm品）...........................................................11

SRX48EM　（基板上高さ：25mm品）..........................................................12

SRX40ER　（基板上高さ：31.5mm品）........................................................13

SRV3914EE　（基板上高さ：15mm品）.......................................................14

SRV4214EE　（基板上高さ：15mm品）.......................................................15

SRV4215ES　（基板上高さ：16mm品）.......................................................16

SRV4715ER　（基板上高さ：16mm品）.......................................................17

LLC共振電源用トランスの設計資料[参考]...................................................18


(4/22)




ワールドワイドの安全規格に準拠し、ローロスフェライト材の特長をいかした小型、薄型のトランスです。

材料最適な材料、コア形状を開発。少ない巻き数で所用の電力伝送を行えます。材料の最適化と同時に、TDKオリジナルのコア形状をさらに改良した新型コアを開発。温度上昇を抑えながら大幅な小型化を実現しました。

工法自動巻線に対応、高品質で安定生産を実現しました。自動巻線対応設計により、手巻線に比べ、安定生産までの習熟ロスを大幅低減できます。また、巻線、テープの特性ばらつきを大幅に軽減、トランス特性が安定します。

最適化設計TDKのノウハウを網羅して開発した設計ツールを用いて、短時間で精度の高い設計を可能としました。

1) 最適化設計と高品質・安定生産のために仕様御伺書を用意しております。必要事項を記載していただくことにより、短時間での最適設計が可能となります。

2) 標準コアギャップ（AL-value）とボビンによる設計を推奨します。最適化設計、試作・量産リードタイム短縮となります。事前にGap、AL-value、Kを各形状でパラメータとしてもち、設計を容易に行うことができます。

環境RoHS指令に対応した製品です。

SRX/SRVシリーズの開発コンセプト

(5/22)





PC47ファミリーの特長であるLow Loss性能をいかし、コアとボビンの構造を最適化、さらに独自の自動巻線工法を採用することで、　　2シリーズのLLC共振電源用トランスをご用意致しました。

特徴低背（高さ 15～31.5mm）を実現しております。小型で大電力を実現しております。自動巻線工法を採用しております。RoHS指令対応製品です。

アプリケーションAV機器、デジタル家電

品番の呼称法

SRX/SRVシリーズの概要

SRX 30ER - P □□□□□□ □□□□□

シリーズ名コア形状入力電圧記号出力電圧記号内部製品管理記号

RoHS指令対応製品鉛フリーはんだ対応

RoHS指令対応製品：詳細はこちらです。https://product.tdk.com/info/ja/environment/rohs/index.html

(6/22)




SRX/SRVシリーズの概要

電気的特性

横型/一般タイプ縦型/防磁タイプ

タイプ取付方法高さH(mm)

周波数(kHz)min.

最大出力(W)max. 出力数縦D

(mm)横W(mm)

リード間スペースF(mm)

ピン数（本）

1次側 2次側

横型SRX43EM スルーホール 15 100 180 2 55 46 37.5 5 7SRX25EM スルーホール 20 100 100 2 47.6 36.1 32 5 6

SRX30ER-Ⅰ スルーホール 27 100 180 2 57 41.5 40 6 6

SRX30ER-Ⅱ スルーホール 25 100 180 3 52 45.5 35 8 8SRX35ER スルーホール 25 80 250 3 55 53 35 6 9SRX48EM スルーホール 25 60 300 3 58 51 35 6 8SRX40ER スルーホール 31.5 60 300 3 54 43 35 8 8

縦型SRV3914EE スルーホール 15 100 160 2 64 43.5 64 4 8SRV4214EE スルーホール 15 100 200 2 64 43.5 64 4 8SRV4215ES スルーホール 16 100 200 2 64 49 44 6 9SRV4715ER スルーホール 16 100 250 2 64 52 44 6 9

H

W D

H

W D

(7/22)




製品ラインナップ

横型 /一般タイプ縦型 /防磁タイプ

10050 150 200 250 400

10

15

20

25

35

30

Hei

ght f

rom

sub

stra

te(m

m)

Power(W)300 350

: 縦型 / 防磁タイプ: 横型 / 一般タイプ

SRX43EM

SRX25EM

SRX35ER

SRX30ER

SRX40ER

SRV4214EE/4215ES SRV4715ER

SRX48EM

SRV3914EE

(8/22)




SRXシリーズ

SRX43EMタイプ

形状と寸法

推奨基板穴寸法

46max. 1.8

15max. 4

55m

ax.

3.5

19.5

37.5

12

1 5

612-ø1.0

Dimensions in mm

33

5.5

21.3

37.5

12-ø1.6

PCB cut

Dimensions in mm

1 2 3 4 5

12 11 10 9 8 7 6

6 6 6 6

666666

(9/22)




SRXシリーズ

SRX25EMタイプ

形状と寸法


7 6891011

32( 7

.8)

( 7.8

)

47.6

max

.

1 2 3 4 5

36.1max. 20max. 3.5

11-ø1.0

Dimensions in mm

32

11-ø1.6

Dimensions in mm

1 2 3 4 5

11 10 9 8 7 6

5.5 5.5 5.5 5.5

55755

(10/22)




SRXシリーズ

SRX30ER-Ⅰ、SRX30ER-Ⅱタイプ

形状と寸法SRX30ER-Ⅰ

SRX30ER-Ⅱ


SRX30ER-Ⅰ SRX30ER-Ⅱ

41.5max. 27max.7 12

6 1

57m

ax.

40( 7

.75)

( 9.2

5)

66666

6 6 9 6 6

12-ø1.0

Dimensions in mm

45.5max. 25max.9 16

8 1

52m

ax.

5 5 5 5 5 5 5

5 5 5 5 5 5 5

35

16-ø0.8

( 9.8

4)( 7

.16)

Dimensions in mm

6666

6 6966

612-ø1.6

1 2 3 4 5 6

7891012 11

Dimensions in mm

40

35

876521 3 4

91011121516 14 13

Dimensions in mm

5555 5 55

5555 5 55

16-ø1.3

(11/22)




SRXシリーズ

SRX35ERタイプ

形状と寸法


55max. 25max. 4 35(9) (11)

37m

ax.

53m

ax.

6

1

15

715-ø1.0

Dimensions in mm

55

55

2.5

2.5

35.0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

14

15

13

12

15-ø1.6 Dimensions in mm

55

55

66

66

(12/22)




SRXシリーズ

SRX48EMタイプ

形状と寸法


51max. 25max. 4

58m

ax.

35.0

14-ø1.0

Dimensions in mm

14 7

1 6

6666

6 6663 3

66

Dimensions in mm

35.0

3 3

14-ø1.6

(13/22)




SRXシリーズ

SRX40ERタイプ

形状と寸法


1

89

16

54max. 31.5max. 4

43m

ax.

16-ø1.0

Dimensions in mm

55

55

555

55

55

5

2.5

2.5

2.5

2.5

35.0 16-ø1.6 Dimensions in mm

(14/22)




SRVシリーズ　

SRV3914EEタイプ

形状と寸法


43.5max.

64

3.515max. Dimensions in mm

5

1 2 3 4

678910111212- 0.8

64

Dimensions in mm

12-ø1.6

1 2 3 4

56789101112

9 96

5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.16.5

(15/22)




SRVシリーズ

SRV4214EEタイプ

形状と寸法


43.5max.

64

3.515max. Dimensions in mm

5

1 2 3 4

678910111212- 0.8

64

Dimensions in mm

12-ø1.6

1 2 3 4

56789101112

9 96

5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.16.5

(16/22)




SRVシリーズ

SRV4215ESタイプ

形状と寸法


49max.

12 11 10 9 8

1 2 3 4 5

7

6 4.016max.

44( 1

0.0)

( 10.

0)

64m

ax.

15- 0.8

Dimensions in mm

1315 1444

Dimensions in mm

15-ø1.6

1 2 3 4 5 6

789101112131415

8 85 512.6

5 5 5 5 5 56 5

(17/22)




SRVシリーズ

SRV4715ERタイプ

形状と寸法


Dimensions in mm52max.

12 11 10 9 8

1 2 3 4 5

7

6 4.016max.

44( 1

0.0)

( 10.

0)

64m

ax.

15- 0.8131514

44

Dimensions in mm

15-ø1.6

1 2 3 4 5 6

789101112131415

8 85 512.6

5 5 5 5 5 56 5

(18/22)




LLC共振電源用トランスの設計資料[参考]

●LLC共振コンバータLLC共振コンバータは、低ノイズ・高効率であり、比較的大電力な用途に有効な回路方式で、直列共振コンバータ (SRC)の一種です。制御には周波数変調制御(SFM)を用います。主にハーフ・ブリッジで駆動され、コアの利用率が高いため、小型化には低ロスのコア材質が推奨されます。LLC共振コンバータは、PWM方式に比べ入力電圧範囲が狭いので、通常は前段にPFCを設置して入力電圧を安定化することを推奨します。しかし近年AC平滑入力に対応した制御ICも提唱されております。この場合には、広い入力電圧範囲に対応したトランス設計がキーになると思われます。本電源用のトランス構成としては、共振インダクタ+密結合トランスで構成する方法と、漏れ磁束トランスを用いる方法があります。一般には外付けの共振インダクタが不要になる後者の方が良く使われております。

図1 基本回路①（共振インダクタ分離型）

図2 基本回路②（共振インダクタ一体型）

ここでLp = Lr + Lm Lr = (1 – k) Lp

Lm = k Lp

Lp: 1次インダクタンスLm: 励磁インダクタンスLr: 漏れインダクタンスk: 結合係数

●LLC電源用漏れ磁束トランス漏れインダクタンスを意図的に大きくし、かつ値を規格化した、トランスで、NpとNsを物理的に離すことでこの特性を実現しています。まず2次側を全てショートした時の1次側インダクタンスを共振インダクタンスLLKとします。巻線構造としては、1次側と2次側間に壁を設けて分離しセクション巻きとします。これにより結合を弱めています。共振インダクタンスをLLK、1次インダクタンスLp、結合係数kとすると、下式が成立します。

LLK = Lp (1 – k 2 )　LP = AL Np2

ALは1Tsあたりのインダクタンスです。

●LLC共振回路の出力電圧LC共振を利用して周波数変化により出力電圧を制御します。そして出力電圧は基本波近似法（FHA）で近似計算することができます。近似式の展開方法については、本稿では詳しく解説しません。専門書等を参照してください。結果だけを示しますと、以下の式になります。

0は漏れインダクタンスLLKと共振容量Crとの共振角周波数です。上式をグラフ化すると、その0を基準にして動作することがわかります。 Qは負荷インピーダンスとLC共振回路の特性インピーダンスZ0との比です。両者のマッチング度を表しているとも言えます。負荷が軽くなると、Qが高くなり利得のピークが低域に動いていきますが、最終的には1次巻線の自己インダクタンスLpとCrとの共振周波数fsになります。

図3 LLC共振回路の正規化周波数特性

Vcc

Q1

Lsr

CrCv

Q2Lp

Ls1

Ls2

D1

D2

CoRo

+Resonance

Closely-coupled

Vcc

Q1

CrCv

Q2Lp

Ls1

Ls2

D1

D2

CoRo

+

Leakage-flux

Vcc

Q1

CrCv

Lm

Q2

N1

N2

N2

D1LrLr

D2

CoRo

+

Equivalent

…(1)

FR =

0 =1

s =1

0

ZO = Q =Rac

=8n 2

•R0

Z0 2 Z0

M = 1k

1FR

1k • Q

1–

1

FR–1–k 2

FR 2

2

+( ( (( ) 2)) )

LLK • Cr LP • Cr

LLK

Cr

0 0.5 1 1.5 2.0

1

0

2

3

4

FR(Standard normalized frequency)FR

Vol

tage

con

vers

ion

rate

M

k=0.85

FR= ωω0

1–k2 = 0.527

Q=10

Q=5

Q=2.5

Q=1

Q=0.8

Q=0.6

(19/22)




●動作点と波形トランスの巻数比nを考慮すると、入出力電圧はMを使って下式であらわされます。

これより、図3は実動作の周波数 -出力電圧のグラフに変換できます。図4に計算例を示します。グラフの「動作点」で動作します。

図4 周波数-出力電圧特性

図4に示すように、LLC共振コンバータは周波数により3つの動作領域に分類できます。このうちC領域は使えません。よってAまたはB領域に動作点が来るように設計します。なおA領域は電圧が変化しにくいので、この領域に動作点を設定する場合には注意が必要です。図5に各領域での代表的な波形を示します、

図5 各モードでの動作波形a) A領域動作点 f0以上 b) B領域動作点fs～f0の間

A領域では、負荷電流はゼロクロスを除き連続的に流れます。一方、B領域は負荷電流が流れない期間があります。その境界点は、f=f0でここで入力電流はほぼ正弦波になります。一般的にはB領域かA-B境界付近で設計します。ただあまりfs寄りに設定すると、負荷電流が流れない期間が増え、力率が悪くなってピーク電流が増えます。実効電流が増えますので、定常条件においてなるべくf0側で設定したほうが良いと思われます。入力電流を正弦波に近づけたい場合は動作点が f0近傍になるようにします。最終的には入力電圧の最大最小時でも動作するようにグラフを確認しながら動作点を調整します。

●トランスのコア磁束密度とコアロスについてLLC共振コンバータはブリッジ系の回路ですので、2象限に渡りコアが励磁されます。このため、コアロスを抑えた低ロス材の使用が小型化には有利となります。以下に、LLC共振コンバータにおけるBmの概略計算式を示します。尚、Bの変化幅はこの2倍になります。コアロスはこのBで評価する必要があります。

Vo: 出力電圧 n: 巻数比k: 結合係数 Lp: 1次インダクタンスNp: 1次巻数 Ae: 実効断面積f0: 共振周波数

図6は、一般的なパワーフェライトとPC47に代表されるTDKの低ロス材におけるコアロス温度特性です。コアの温度が80°C以上の環境下では、一般材に比べてて低ロス材は20%以上低損失を実現していますので、セットの温度低減、および小型化に貢献できます。

図6 コアロスの温度特性例

●トランスの設計例以下に共振トランスの設計例を示します。まず電源としての仕様はVin=350V～405V 390Vtyp Vo=24V Io=8A でSW周波数100kHz

付近でFR=1（臨界モード）になる。そのほかのパラメータは、 VF=0.65V k=0.9 Q=3 EER32形状（Ae=86.5mm2）で設計するとします。

VF: 2次側整流ダイオードの降下電圧

1、動作点の設定動作点での電圧変換率Mを求める。今回はFR=1なので下式になる。動作点を変えるときは、（1）式から値を求める。

2、入力電圧Vinと出力電圧Voから巻数比nを決める。

V0 =MVIN

FR = =f

2n f0 LLK • Cr2πf

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 50 100 150 200Frequency(kHz)

Out

put v

olta

ge( V

)

Lp=500μH Lr=94.8μH k=0.9 36Ts: 4Ts Cr=22nF (EER32)Vin=390V, Vo=24V Io=8A Q=3.0 f0=110kHz fs=48.0kHz fM=103kHz (FR=0.94)

Vo

軽負荷時

動作点

LLKCr2π1f0 =

fM

C B A

LpCr2π1fs =

0.01497 0.014975 0.014978 0.014985 0.01499 0.014995 0.015 0.01497 0.014975 0.014978 0.014985 0.01499 0.014995 0.015

10.80.60.40.2

0

0

5

10

15

–2–1

10

2

10.80.60.40.2

0

0

5

10

15

–2–1

10

2

Np電流励磁電流

Ns電流

ゲート

IPMAX =VO n

4 k Lp f0

B = 2 Bm Bm =Lp IPMAX

......(2)Np Ae

M(FR=1) =1k

n =Vin • M

=390

= 8.792 • (VO +VF) 2 0.924.65

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

20 40 60 80 100 120Ambient temperature Ta(˚C)

Cor

e lo

ss P

c(W

)

Common material

Sample: EER30 type

Low-loss material

100kHz, Bm=200mT(ΔB=400mT)

(20/22)




3、最大負荷条件から交流等価抵抗Racの計算をする。

4、Racは特性インピーダンスZoのQ倍になるとしてZoの値を決定する。（Q値の目安は図7を参考に設定する。これは結合係数kに依存する。） 2以上はあったほうがいいと思われる。今回は3とする。Qは巻数に影響します。

5、Cr（共振容量）とLLK（共振インダクタンス）の計算上記Zoと共振周波数からLLKとCrの値が決定される。

6、1次インダクタンスLpとトランス巻数の計算EER32では、k=0.9のときAL=386nH/n2である。（これはトランスの形状で決まるパラメータ）

これで1回目の計算の完了です。この後調整を行います。まず小数点以下は巻けないので、切れの良い値になるようにします。巻数が少ないNsが整数に近くなるようにすると良いと思います。特性確認のため図4のグラフ（周波数-出力電圧特性）を作成し、さらに(2)式でコア磁束密度を概算します。ポイントは以下の点。

○最大最小入力電圧、最大最小負荷条件にて出力が出るか。○磁束密度が200mTを超えてないか。低ロス材で上限250mTまで。○動作点の確認

グラフの計算には、電圧変換率Mの式を用いて直接解くか、または回路シミュレータのAC解析を使って計算します。いずれかの方法でAC解析のグラフは確認することを推奨します。

グラフをみて問題があれば、設計条件修正して計算しなおします。具体的にはQとk（=Gap）を調整します。特に電圧範囲や負荷条件が広い場合は、この手順を何度か繰り返して、最適条件に追い込んでいく必要があると思われます。

図7 各k値での正規化周波数特性

最終トランス定数の決定初回計算で出てきた結果では、巻数に端数が出ていたのでこれを修正します。具体的には、切り上げか切り捨てにしますが、今回はNs側4.21Tsですので4Tsにします。この変更を基に計算を逆にたどっていきます。

NP = NS • n = 48.79 = 35.2 35

LP=AL • NP2=0.386352 = 473 [µH]

LLK = (1– k 2)Lp = (1 – 0.92) 473 = 89.9 [µH]

上記修正したパラメータで、AC解析を行います。入力電圧や負荷条件も振って確認します。

図8 AC解析結果

Rac=8 • n 2

• RL=8 8.792

24

= 187.9 [ ]2 3.14142 8

ZO =Rac

=187.9

= 62.63 [ ]Q 3

ZO = fO =1

より

Cr =1

=1

= 25.41 [nF]2 Z0f 2 62.63100kHz

LLK =Z0

=62.63

= 99.7 [µH]2 f 2 100kHz

Lp =LLK

=99.7

= 524.7 [µH](1 – k 2 ) (1 – 0.92 )

Np = = = 36.87

Ns =Np

=37

= 4.21n 8.79

LLK

Cr LLK • Cr2π

LpAL

524.70.386

Cr =1

=1

= 28.2 27 [nF](2 f)2LLK (2 100kHz)289.9µH

Z0 = = = 57.7 []

Q =Rac

=187.9

= 3.26Z0 57.7

f0 =1

= 102 [kHz]

00

1

2

3

4

0.5 1 1.5 2FR

M0

0

1

2

3

4

0.5 1 1.5 2FR

M

k=0.85 k=0.80

00

1

2

3

4

0.5 1 1.5 2FR

M

00

1

2

3

4

0.5 1 1.5 2FR

M

k=0.95 k=0.80

Q=10, 5, 2.5, 1, 0.8, 0.6図3も参考にしてください

LLK

Cr

89.9μ27n

LLK • Cr2π

05

101520253035404550


Out

put v

olta

ge( V

)

05

101520253035404550


Out

put v

olta

ge( V

)

Vin=390V Vin=350V,405V

(21/22)




最大・最少入力でも出力カーブは問題ないようですので、これでOKとします。さらに変更したい場合はこの手順を繰り返します。磁束密度の概算を行います。

以上が大まかなトランス設計の参考手順となります。弊社ではこれらの設計手順をオリジナル設計ツールにまとめ、設計しております。巻末のLLC共振電源用トランス仕様御伺書へ記入頂いた内容を基に、最適と思われるトランス仕様をご提案させていただくことも可能です。

●共振トランスの性質共振トランスは、一般にセクションボビンを用いて一次巻線と二次巻線が分離した構造となっています。（図9）これにより、意図的に結合を悪くして漏れインダクタンスを多くしています。自己インダクタンスはコアGAPによって大きく値が変化します。しかし漏れインダクタンスはコアのGAPの変化に対してあまり変化しません。（図10参照)よってGAPでインダクタンスを調整する場合は、自己インダクタンスは調整できても漏れインダクタンスは僅かに変化するだけとなります。これは、結合係数でみるとGAPに対しkはほぼ反比例に変化します。図10にSRX35タイプにおける特性例を示します。

図9セクション巻き構造

図10セクション巻線のコアGAP-AL/k 特性例 (計算値)

a) GAP vs. 1Ts当りのLLK b) GAP vs. AL/k

磁束密度や出力電圧比等の制限により巻数はある程度決まってしまいます。巻数が決まると漏れインダクタンスはほぼ一定になるので、大きく変えることはできません。（たとえばSRX35であれば約75nH/n2）この点が、共振インダクタを外付けにする場合との大きな差になります。

なお設計上の都合でどうしても変えたい場合は、セクション巻きを使わない巻線方法を取る方法があります。ただ製造やコスト面で不利なためあまりお勧めはできません。

●巻線についてAC成分が多い上漏れ磁束の中に巻線しますので、表皮効果による損失や渦電流損を下げるため撚線が使われます。ø0.1mm以下の素線が一般的です。普通に撚っただけの線材のほか、撚線を糸で巻きつけたUSTC線も多く使われます。これを使うと巻ほぐれが無いので、巻線時の巻き崩れによる弊害を防ぐことができます。

●回路シミュレータによる過渡解析パラメータが決定したら回路シミュレータで過渡解析を行うと、トランス電圧電流が正確に計算できるうえ、設計に間違いがないかも確認できます。出力電圧制御を入れると便利です。以下今回の設計例の計算結果です。

図11シミュレーション結果

Vin=390V Vo=24V Io=8A

励磁電流：1.27Ap '(199mT)

SW周波数：100.5kHz

1次電流：1.45A

2次電流：6.48A

図12シミュレーションモデル

IPMAX =VO • n

=24 8.75

= 1.21 [A]4 • k • Lp • f0 4 0.9 473u 102k

Bm =Lp • IPMAX

=473 1.21

= 0.189 [T]Np • Ae 35 86.5

PIN1-6 PIN7-12

NP

NS24-2

NS24-1

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200

AL(

μH/N

2 )

AL(

μH/N

2 )

GAP(mm)0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200

GAP(mm)

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

K

SRX35

0.01497 0.014975 0.014978 0.014985 0.01499 0.014995 0.015

0.01497 0.014975 0.014978 0.014985 0.01499 0.014995 0.015

0

5

10

15

20

–2

–3

–1

1

0

2

3 I(Cr) I(Lm)

I(R10) I(R11)

1 次電流励磁電流

2次電流

D1 R3

5m20m

D2Cr

27nR1125m

25m210

Lm

n

n

1

1

LrLrLr2Lr1

80mR9

200p

1

200p

1

Vinv

G1

G2

Vo

V

V

±

File

Vin390

10m

1000RC1

R2Vo*Vo/Po

F max.=120kF min.=80kTd=150nVo=24Po=192Lm=425.4uLr=47.17un=8.75Rset=5∗((Vo-2.5)/2.5)

(22/22)




周波数はほぼ設計通りになっています。また動作波形も正弦波に近く、動作点もFR=1の設計通りです。電流値から、必要なワイヤー断面積を見積ることができます。

●注意事項○多出力トランスについて設計上、２次側の巻数が数ターンになることがあります。この場合でも多出力化は可能ですが、２次側の巻数比に合致しない電圧を出すのは困難です。例えば、Vo=24Vでこの巻線が4Tsで最適設計されている場合、２番目の出力は24/4=6V ステップの電圧しか得ることが出来ませんのでご注意下さい。

○多トランス構成について形状制限等で１つのトランスでは必要な電力が得られない場合、複数の同一形状のトランスを組み合わせて目標の電力を得ることが可能です。各結線方法に対応したトランス設計が可能ですので、ご相談ください。

○漏れ磁束の影響について特に薄型共振トランスに関して問題となることが多いのですが、動作時上下に鉄板等が近接配置される構造ですと、トランスから生じた漏れ磁束が金属に錯交し、渦電流損が生じ金属板やトランスが発熱することがあります。この場合、構造の見直しや磁気シールド等の処置が必要な場合があります

2. 部署、ご依頼者名

1. 貴社名

ご住所

TEL/FAX：

お名前：

E-mail：

LLC共振電源用トランス仕様御伺書発行年月日

3. 入力仕様

(A) ～ (A)(A) ～(V) ± (V)

(A) ～ (A)(A) ～(V) ± (V)

周波数 (Hz) 最低動作入力電圧： (Hz)

AC入力電圧：定格動作範囲：(V) ～ (V) (V) ～ (V)

DC入力電圧：定格動作範囲：(V) ～ (V) (V) ～ (V)

5. ご参考のインダクタンス値

6. ご要望のコアサイズと外形サイズ

10.御使用予定のIC

11.量産情報

12.サンプル情報

13.その他　ご要望事項（御社での優先条件･サイズ･価格また、変更自由度のある項目等ございましたら、ご記入願います。）

4. 設計条件

上記価格の引き取り条件（F.O.B、C.I.F、D.D.U、D.D.P等）：

希望価格/通貨：セット名：

型名：メーカー：

コアサイズ：外形サイズ　縦：横：高さ（基板上）： mm max.

(V) (mA)要望の電圧値・電流

温度評価時の条件（例：最低入力、定格負荷）

ΔT (℃)⑥最大温度上昇

(℃)～ (℃)⑤使用温度範囲

(%)④過電流点の条件（例：上記③定格出力電力の130%）

(W) / (W)③定格出力電力 / 最大ピーク電力

⑧回路図（要望のピン番号ありましたら回路図を添付ください。）有り　　　　　　無し

絶縁の必要性機能絶縁　　　　強化絶縁

巻き線数 (巻線)

⑦補助巻き線有り　　　　　　無し

～ (kHz)①動作周波数最低周波数～最大周波数：

②2次側出力電圧 (A) ～ (A)(A) ～(V) ± (V)Min. Typ. Max.

1次側自己インダクタンス µ(H) リーケージインダクタンス µ(H)

試作時期： (MP1)(PP2)(PP1)(ES2)(ES1)

生産場所：生産開始時期：生産数量： k/M

希望納期：必要数量：個

9. 絶縁耐電圧（社内規定電圧を御記入ください）

2次 - 2次間： AC (V) (分) (mA)

1次 - 2次間： AC (V) (分) (mA) 1次 - コア間： AC (V) (分) (mA)

1次 - 1次間： AC (V) (分) (mA) 2次 - コア間： AC (V) (分) (mA)

単品取得申請有無有り※　　セット申請　　無し（※申請費用は御負担頂く場合がございます。予めご了承ください。）

絶縁種類基礎絶縁　　強化絶縁　二重絶縁　　他（　　　　　　　　　）

汚染度 1　　 2　 3 （ご指定のない場合は汚染度2にて設計を行います。）

□ CSA□ IEC

7. 安全規格対応 □ 電気用品安全法別表8 □ UL □ その他

8. 安全距離（社内規定距離を御記入ください）

1次 - 2次間： mm以上 1次 - コア間： mm以上1次 - 1次間： mm以上

2次 - 2次間： mm以上 2次 - コア間： mm以上

試作番号：

営業担当：

TDK営業推進部担当：記載年月日

記載年月日

記載年月日

TDK株式会社　〒103-6128　東京都中央区日本橋2-5-1日本橋高島屋三井ビルディング　マグネティクスB.Grp. Tel:（03）6778-1034　電子部品営業本部 Tel:（03）6778-1014

llc共振電源用トランス ピン端子タイプ srxシリーズ srvシリーズ

Documents

llc共振電源用トランスピン端子タイプ srxシリーズ srvシリーズ