

二重巻線コイルとは、間隔を狭めて平行に配置された2つの巻線からなる電磁コイルのことです。電気工学において、二重巻線とは、2本のフィラメントまたは撚り線で構成された電線を指します。これは一般的に、変圧器用の特殊な巻線を指すのに用いられます。電線は二重巻線として市販されており、通常は異なる色のエナメル線が束ねられた形で販売されています。3本の撚り線の場合は、三重巻線コイルと呼ばれます。
ニコラ・テスラが特許(512340)を取得した方法は、並列巻線を直列接続した二重巻線コイルです。この方式では、並列巻線間の容量は、直列接続された巻線間の電圧差(電源電圧の1/2)の増加によって充電されます。これにより、コイルは電界に非常に多くのエネルギーを蓄えることができ、コイルの共振周波数を大幅に低下させることができます。
二重巻線コイルの中には、隣接するコイルの巻き方が、電位差が拡大されるように配置されているもの(つまり、電流が同じ平行方向に流れるもの)と、電流が逆方向に流れるように巻かれているものがある。二重巻線コイルの場合、一方の巻線によって生成される磁場は、もう一方の巻線によって生成される磁場と等しく逆向きになるため、正味の磁場はゼロになる(つまり、コイル内のあらゆる負の影響が相殺される)。電気的に言えば、これはコイルの自己インダクタンスがゼロであることを意味する。
二重コイル(二重巻線と呼ばれることが多い)は、寄生自己インダクタンスが無視できる巻線抵抗器を構築する手段として、現代の電気工学で使用されている。 [ 1 ]

スイッチング電源で使用されるリレー巻線や変圧器の中には、逆起電力を抑制するために、異なるタイプの二重巻線コイルが用いられるものがあります。この場合、2つのコイルは間隔を狭めて並列に巻かれていますが、電気的には互いに絶縁されています。一次コイルはリレーを動作させるために駆動され、二次コイルはケース内部で短絡されています。リレーがオフになったときのように一次コイルを流れる電流が遮断されると、磁気エネルギーの大部分は二次コイルによって吸収され、内部抵抗で熱に変換されます。これは、一次コイルからエネルギーがリレーを駆動するデバイス(通常は脆弱な半導体)を損傷する前にエネルギーを吸収するいくつかの方法のうちの1つにすぎません。この方法の主な欠点は、リレーのスイッチング時間が大幅に長くなることです。
スイッチングトランスで使用される場合、バイファイラコイルの一方の巻線は、トランスの一次コイルと二次コイルを鎖交させない迷走磁束に蓄積されたエネルギーを除去する手段として使用されます。バイファイラコイルのワイヤは近接しているため、両方とも同じ迷走磁束を「感知」します。一方のワイヤは通常ダイオードによって接地され、スイッチングトランジスタによってバイファイラコイルのもう一方の「一次」ワイヤに電圧が印加されなくなると、迷走磁束がクランプコイルに電流を生成し、一次側電圧がクランプコイルの両端に現れ、一次巻線に同じ電圧が現れます。このクランプコイルを使用しない場合、迷走磁束は一次ワイヤに電流を流そうとします。一次ワイヤはオフになっており、スイッチングトランジスタは高抵抗状態にあるため、半導体スイッチングトランジスタに現れる高電圧は電気的破壊電圧を超え、場合によってはトランジスタを損傷する可能性があります。
二重コイルはコモンモードにインダクタンスを生じさせますが、差動モードにはインダクタンスを生じさせません。このような組み合わせのコイルは、電子信号回路へのコモンモード信号の流入や流出を除去するために広く使用されています。この構成は、イーサネットケーブルの送受信磁気回路[ 2 ]で使用されているほか、USB、ノートパソコンの電源、HDMIケーブルの外側にクランプされたフェライトビーズの形でも顕著に見られます。
ドイツの物理学者ヴィルヘルム・エドゥアルト・ウェーバーは、 1848年の電気力計で二重コイルを使用しました。[ 3 ]大型のものは、発明家ダニエル・マクファーランド・クックの1871年の「電磁電池」[ 4 ]や、1800年代末のニコラ・テスラの高周波電力実験で使用されました。 [ 5 ]ニコラ・テスラは、1894年1月9日に二重コイルの特許を取得し、「電磁石用コイル」と呼んでいます。[ 5 ]
