民生機器・ゲーム機用電源：二次巻線と「マージンレス」巻線窓

民生用充電器や AC アダプター、あるいはゲーム機本体内部の電源を設計するエンジニアは、サイズとコストの両面から板挟みになりがちです。筐体はより薄く、出力はより大きく——それでいて一次—二次間の安全絶縁距離は 1 mm たりとも削れません。本稿は最終用途から切り込みます。民生・ゲーム機電源の内部にある絶縁トランスで、二次巻線をどう巻けば、マージンテープに食われた巻線窓（ワインディングウィンドウ）を取り戻せるのか。まずこの種の電源のトポロジーと安全規格の経路（IEC 62368-1）を整理し、次にマージンテープが巻線窓をどう圧迫するかを述べ、最後に「マージンレス（margin-less）」で使える認証済み三層絶縁電線（TIW）が小型化を実現する一般的な解である理由と、その正直な限界を説明します。大晉製品の数値は一律「承認書による」とします。

1. 民生・ゲーム機電源：大量生産、ODM エコシステム、トポロジーはフライバックと LLC

民生機器向け AC-DC 電源は極めて大きな市場です。市場調査によれば、AC-DC 電源アダプター市場は 2026 年に約 537.6 億米ドル規模となり、最終用途では民生機器が最大で 2025 年の売上の約 42% を占めます。そしてこの市場は、台湾とアジアの ODM／受託製造エコシステムからの供給に大きく依存しています。巻線磁性部品の供給側にとってこれは、「同じ小型絶縁トランスを、膨大な出荷数で掛け算する」という設計・コスト感度を意味します。

この種の電源のトポロジーは 2 つの領域に落ち着きます：

• 中小電力の充電器・AC アダプター：主流はフライバック（flyback）とその派生（擬似共振 QR フライバック、アクティブクランプ ACF）です。フライバックは構成が単純で部品点数が少なく低コストであり、外付け AC-DC 電源アダプターや LED ドライバーなど、「電力は大きくないが絶縁バリアが必須」という場面で一般的な選択肢です。
• 比較的大電力の本体内蔵電源：ゲーム機の多くは内蔵型 PSU を採用し、電力が上がると主絶縁段は LLC 共振ハーフブリッジ（PC 電源と同じ経路）を採って高効率を狙うのが一般的です。この段にも、一次—二次をまたぐ絶縁トランスが 1 つあります。

フライバックでも LLC でも、ユーザーが触れる出力側（SELV）と商用電源側（100–240 VAC）の間には、規格に適合した一次—二次絶縁が必ず必要です。この種の電源における TIW の居場所は、まさにこの絶縁バリアを構成する巻線——特に二次巻線（またはバリアをまたぐ巻線）です。近年は GaN によってフライバックや ACF のスイッチング周波数が引き上げられ、トランスはそれに伴って小型化し、超薄型充電器がトレンドとなって、巻線窓のスペースはますます逼迫しています。この絶縁をいかに小さく、かつ規格適合で巻くかが、設計の主戦場になっています。

2. 二次巻線にかかる絶縁の圧力：IEC 62368-1 の一次—二次絶縁

民生機器と AV 機器の安全規格は、2020 年 12 月 20 日以降 IEC 62368-1 が基準です。この日は IEC 60950-1（情報通信機器）と IEC 60065（AV 機器）の廃止日（Date of Withdrawal）であり、両規格は IEC 62368-1 に置き換えられ、その適用範囲にはこれらの機器の外付け電源も含まれます。つまり、あなたの充電器やゲーム機電源が従うのは、62368-1 のハザードベース（hazard-based）の絶縁要求です。

巻線レベルでは、62368-1 は Annex J（層間絶縁なしで使用する絶縁巻線、Insulated winding wires for use without interleaved insulation） という経路で、認証済みの絶縁巻線を巻線部品のセーフガード（safeguard）として用いることを認め、層間絶縁を追加で挟む必要をなくしています。規格の細部はここでは触れるにとどめます（本稿で条項ごとに展開はしません）。設計者にとっての意味は、一次—二次間で達成すべき「強化／二重」絶縁を、テープとマージンだけで支えるのではなく、電線そのものに担わせられる、ということです。

巻くべきその巻線は、電源全体の安全絶縁を担っています。それを、絶縁等級を犠牲にせず、ますます小さくなる巻線窓に収める——これが次節の綱引きです。

3. マージンテープ vs「マージンレス」：巻線窓から食われる数ミリ

従来の方法は、マージンテープ＋層間テープでボビンの両端に沿面距離を確保し、一次巻線と二次巻線を隔てるものです。業界の設計ガイドは率直に述べています——マージンテープの副作用は「ボビンの巻き幅を短くし、その結果、巻線に使える空間を圧迫する」ことだと。民生・ゲーム機電源でよく使われる小型ボビンでは、この数ミリのマージンがしばしば成否の分かれ目になります。マージンを十分に取れば線が巻き切れず、より大きなコアに変えざるを得ない（体積・コスト・重量がすべて増える）。マージンが足りなければ、一次—二次の沿面距離要求を満たせません。

このジレンマを抜け出す主流の方法が、認証済み三層絶縁電線への切り替えです。業界の巻線磁性部品資料は明快です。三層絶縁電線は「主要な国際安全規格に適合し、トランスがマージンやテープバリアなしで安全絶縁を達成できるようにする」。さらに「三層絶縁電線は沿面距離のためのマージンを不要にするので、ボビン全体を巻線に使える」。これらの特性は「スイッチングトランスの小型化に寄与し、高い生産効率とコスト低減をもたらす」。別の高電圧安全設計資料も同じことを示しています。二次側に三層絶縁電線を選ぶと、巻線間の沿面距離・離間距離の規定は適用されなくなる——これが「マージンレス（margin-less／margin=0）」という言葉の由来です。

• マージンテープ＋層間テープ — 巻線窓（ボビンの巻き幅）：両端のマージンが巻き幅を食う；小型化への影響：線が巻き切れず、コアを大きくせざるを得ないことが多い
• 認証済み三層絶縁電線（マージンレス） — 巻線窓（ボビンの巻き幅）：ボビン全体を巻線に使える；小型化への影響：巻線窓を解放し、磁性部品の小型化とコスト低減に有利

大量生産の民生・ゲーム機電源にとって、「巻線窓全体を巻ける」ということは、トランス 1 個ごとにスペースと材料を節約できることを意味し、出荷数を掛ければ相当なサイズとコストの効果になります。

4. 三層絶縁電線はどう巻線窓を解放するか——そしてその正直な限界

認証済み三層絶縁電線で二次側（またはバリアをまたぐ巻線）を巻けば、一次—二次間で本来テープによって確保すべき沿面距離と層間絶縁を省くことができ、巻線窓はそのぶん解放されます。ただし、言い過ぎにならないよう、先に明確にしておくべき境界線が 1 つあります。

免除されるのは「巻線対巻線」であって、「すべての距離」ではありません。 三層絶縁電線は巻線間の沿面距離／離間距離をほぼゼロまで下げられますが、端子とコアの間の距離は免除しません。コアは導電部とみなされ、ボビンのピンやコネクターからコアまでは、依然として最小の沿面距離／離間距離を保つ必要があります。言い換えれば、TIW が解決するのは巻線窓内の絶縁であり、基板上のピンとコアの安全距離は引き続き安全規格に従って設計しなければなりません。

機器全体の適合は、やはり全体評価が必要です。 二次側を認証済み TIW に変えることは、一次—二次絶縁を達成する一般的で有効な手段です。しかし電源全体が IEC 62368-1 の絶縁要求を満たすかどうかは、その電線の承認書に定める適用条件（使用電圧、試験周波数、線径範囲など）と機器全体の評価によります。電線が適合していることは、設計が自動的に適合することを意味しません。

大晉の製品ラインについて言えば、民生・ゲーム機電源が従う IEC 62368-1 の経路に対し、三層絶縁電線 4 型番（TLW-B、TLW-BB、TLW-B7S、TLW-F）はいずれも VDE 40008834 Anlage 200 の Annex J（IEC 62368-1）評定範囲に記載されており、設計の必要に応じて選定できます。具体的な使用電圧、ピーク値、試験周波数は一律承認書によるものとし、本稿では再掲しません。電線の熱等級と絶縁システムの熱等級の境界については電線の熱等級と絶縁システムの熱等級を、Annex J と 61558 Annex K の対応については IEC 62368-1 Annex J と 61558 Annex K をご覧ください。本稿は、大晉製品が特定のゲーム機や民生電源製品に採用されていると主張するものではありません。

5. 選定と一次条件：まず温度と構造を決め、それから型番を

民生・ゲーム機電源でどの型番を選ぶかは、「まず自分の巻線条件を定め、それから承認書と照合する」という順序です：

1. 温度環境：一般的な卓上充電器なら 130(B) 等級で対応できます。本体内部でパワー段に近く、周囲温度が高い場合は TLW-F（Class F、155 °C）を検討できます。これは Annex J（IEC 62368-1）と UL 2353 で Reinforced と評定されていますが、DJ-130 の構成部品リストには含まれていません。採用の際は承認書に紐づく型番をご確認ください。第一の分岐（B 130 °C vs F 155 °C）は三層絶縁電線選定ガイドをご覧ください。
2. 巻線構造：高周波の銅損を抑えるために撚線が必要なら TLW-B7S（7 本撚線、素線 0.10–0.30 mm）を選べます。一般的な単線の経路なら TLW-B／TLW-BB、線径 0.10–1.00 mm です。
3. 絶縁システム登録を使うかどうか：設計を登録済みの電気絶縁システム（EIS）で定義するなら、DJ-130（UL E318181）の構成部品は TLW-BB と TLW-B7S のみで、このシステムの採用には Authorization Letter（授権書）が必要です。

• 適用される安全規格の経路 — 内容：IEC 62368-1（ITE／AV；VDE 40008834 Anlage 200 の Annex J で評定）
• 選択可能な型番 — 内容：TLW-B、TLW-BB、TLW-B7S、TLW-F（4 型番とも Annex J 評定範囲に記載）
• 高温環境の選択肢 — 内容：TLW-F（Class F、155 °C；Annex J＋UL 2353 Reinforced、DJ-130 リスト外）
• 撚線が必要な場合 — 内容：TLW-B7S（7 本撚線、素線 0.10–0.30 mm）
• 一般的な線径範囲 — 内容：0.10–1.00 mm
• 使用電圧／ピーク値／試験周波数 — 内容：承認書による
• 絶縁システム（登録が必要な場合） — 内容：DJ-130（UL E318181）、構成部品は TLW-BB／TLW-B7S のみ、Authorization Letter が必要
• 製造 — 内容：台湾・台南帰仁の自社工場；電線メーカー（商社ではない）

採用時は承認書で型番と線径範囲を定めます。個別案件の選定は営業窓口にご相談ください。