CN100474462C

CN100474462C - 变压器及应用该变压器的灯管驱动系统

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Publication number: CN100474462C
Application number: CNB2004100343489A
Authority: CN
Inventors: 薛景福; 徐万钦; 黄智鑫
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: CN1684209A

Abstract

一种变压器，包括一绕线管、一第一磁芯、一第一及第二线圈以及一第二磁芯。第一磁芯设置于绕线管中，第一及第二线圈则分别旋绕于绕线管周围。第二磁芯覆设于绕线管外侧。其中，第一磁芯与第二磁芯之间形成一主要磁通。一种灯管驱动系统，包括一上述变压器及一灯管，第一线圈耦接一第一电压信号，第二线圈感应产生一第二电压信号，灯管由第二电压信号所驱动。

Description

变压器及应用该变压器的灯管驱动系统

技术领域

本发明涉及一种变压器，特别是涉及一种用于灯管的驱动系统中的变压器。

背景技术

随着多媒体时代的来临，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的应用，如计算机的监视器、液晶屏幕电视等将逐渐扩大。一般而言，液晶显示器使用轻巧及高效能的灯管驱动系统做为背光，因此具有厚度薄、画质清晰稳定的特点。液晶显示器中的灯管驱动系统，主要是由如冷阴极管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)的放电灯管，以及用以驱动冷阴极管的变压器所组成。

请同时参照图1A与图1B。图1A绘示的是传统的变压器的分解图，图1B绘示的是传统的变压器的组合图。传统的变压器100，适用于驱动液晶显示器中的冷阴极管。变压器100主要包括有绕线管102、第一E字型磁芯104，以及第二E字型磁芯106。

一次侧线圈与二次侧线圈(图中未绘示出)，分别旋绕于绕线管102的周围。绕线管102的两端，配置有多个金属接脚108。金属接脚108用以连接一次侧线圈与二次侧线圈，以及焊接至电路板。

第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106，是以如图1A中所示的箭号方向相互并合，成为如图1B所示经组合的变压器100。而相互并合的第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106，是在绕线管102的管内与管外形成一磁通。

请参照图2，其所绘示的是传统变压器100的俯视图。为了使附图清晰，在图2中变压器100的绕线管102未予绘示。由附图中可看出，第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106相互并合。一次侧线圈210与二次侧线圈212，分别旋绕于绕线管周围。即，一次侧线圈210与二次侧线圈212，分别环绕第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106的中间磁芯部分。

在一次侧线圈210输入一交变的电压信号，即会在并合的第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106中，产生如图中虚线所示的磁通。并且，在此磁通的作用下，在二次侧线圈212输出另一交变的电压信号。此在二次侧所产生的另一交变电压信号，即用以驱动冷阴极管发光。

一般而言，液晶显示器的灯管驱动系统的上方，是罩接有一金属罩壳。金属罩壳用以屏蔽灯管驱动系统所产生的EMI，避免对液晶显示器面板造成干扰。但由于液晶显示器的薄型化，金属罩壳与变压器100之间的距离即相当小。

在传统的变压器100中，由一次侧线圈210输入的交变电压信号所产生的磁通(图2的虚线所示)，原本只存在于第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106中，而由于金属罩壳与变压器100的距离太小，一部分的磁通因此会旁分至金属罩壳，使变压器100产生磁漏现象，造成磁通的损失。而变压器100的磁通损失，将使得变压器100的负载效应变大，管电流不易平衡，使二次侧线圈212所输出的电压信号不稳定，使受变压器100驱动的冷阴极管产生发光不稳定的现象，进而影响液晶显示器的品质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于液晶显示器的灯管驱动系统中的变压器，在使变压器于驱动冷阴极管时，不会有磁漏的现象产生，让用以照亮液晶显示器面板的冷阴极管，能稳定发光，进而提高液晶显示器的整体品质。

根据上述目的，本发明提出一种变压器，包括一绕线管、一第一磁芯、一第一及第二线圈以及一第二磁芯。第一磁芯设置于绕线管中，第一及第二线圈则分别旋绕于绕线管周围。第二磁芯覆设于绕线管外侧。其中，第一磁芯与第二磁芯之间形成一主要磁通；该变压器还包括一旋绕于该绕线管周围的第三线圈，且该第二及第三线圈分别位于该第一线圈的两侧，该第二及第三线圈具有大致相同的绕圈数且互为反向旋绕。

上述本发明的变压器中，第一磁芯可以是一棒状磁芯，而第二磁芯则可以是一面状磁芯。并且，面状磁芯的形状近似C字型。面状磁芯的两端分别具有一凹陷部，且面状磁芯通过凹陷部与棒状磁芯套合。

再者，上述本发明的变压器中，第一线圈为一次侧线圈，第二线圈则为二次侧线圈。变压器还可包括一旋绕于绕线管周围的第三线圈，且第二及第三线圈分别位于第一线圈的两侧，第二及第三线圈具有大致相同的绕圈数。上述第一线圈为一次侧线圈，第二及第三线圈为二次侧线圈。

附图说明

图1A为传统的变压器的分解图；

图1B为传统的变压器的组合图；

图2为传统变压器100的俯视图；

图3A为本发明的变压器的分解图；

图3B为本发明的变压器的组合图；

图4为本发明的变压器300的前视图；

图5为本发明的灯管驱动系统的示意图；

图6为本发明另一种变压器的示意图；

图7为本发明另一种灯管驱动系统的示意图。

具体实施方式

本发明以一较佳实施例做详细的说明。然而，此实施例并不会对本发明所要保护的范围做限缩。在本文中的实施例仅为本发明的发明精神下的一种变压器。以下，先对本发明的技术特点做一详细说明。

请同时参照图3A与图3B。图3A绘示的是本发明的变压器的分解图，图3B绘示的是本发明的变压器的组合图。本发明的变压器300，适用于驱动液晶显示器中的冷阴极管。变压器300包括有绕线管302、第一磁芯304、第二磁芯306，以及第一及第二线圈(图中未绘示出)。

如图3A所绘示，第一磁芯304可以是一棒状磁芯，而第二磁芯306则可以是一面状磁芯。并且，为面状磁芯的第二磁芯306，其形状是近似C字型。第二磁芯306的两端分别具有凹陷部314a、314b。绕线管302的两端，配置有多个金属接脚308。金属接脚308用以连接第一线圈与第二线圈，以及焊接至电路板。

第一及第二线圈分别旋绕于绕线管302周围。第一磁芯304设置于绕线管302中；第一磁芯304可沿如图3A中所示的箭号方向，插置入绕线管302而配置于绕线管302中。第二磁芯306则覆设于绕线管302外侧，并且，面状的第二磁芯306，是通过凹陷部314a、314b与棒状的第一磁芯304套合。经组合的变压器300，绘示于图3B。

请参照图4，其所绘示的是本发明的变压器300的前视图。为使图式清晰，在图4中变压器300的绕线管302未予绘示。由图式中可清楚看出，面状的第二磁芯306是覆设于棒状的第一磁芯304的外侧。可为一次侧线圈的第一线圈410，与可以是二次侧线圈的第二线圈412，分别旋绕于绕线管周围。即，第一线圈410与第二线圈412，分别环绕第一磁芯304。

在做为一次侧线圈的第一线圈410输入一交变的第一电压信号，即会在第一磁芯304与第二磁芯306之间，形成如图中虚线所示的主要磁通。并且，在此磁通的作用下，在做为二次侧线圈的第二线圈412输出一交变的第二电压信号。即，第二线圈412经由第一线圈410及第一电压信号，而感应产生第二电压信号。此在二次侧所产生的第二电压信号，即可用以驱动灯管发光。

请参照图5，其所绘示的是本发明的灯管驱动系统的示意图。本发明的灯管驱动系统500，包括上述本发明的变压器300以及灯管516。为了使图式清晰，图5中的变压器300，只绘示出做为二次侧的第二线圈412。灯管516与第二线圈412耦接，且灯管516是由第二电压信号所驱动。上述在灯管驱动系统500中，灯管516可以是一放电灯管，而放电灯管则可以是冷阴极管。

请参照图6，其所绘示的是本发明另一种变压器的示意图。变压器600与上述的变压器300，仅在绕组上有所不同，其余结构均是相同。在变压器600中，二次侧线圈同时包括第二线圈612a及第三线圈612b。第二线圈612a及第三线圈612b分别旋绕于绕线管的周围。并且，第二线圈612a及第三线圈612b，分别位于做为一次侧线圈的第一线圈610的两侧。第二线圈612a及第三线圈612b具有大致相同的绕圈数。

与变压器300类似，在变压器600中，在做为一次侧线圈的第一线圈610输入一交变的第一电压信号，即会在第一磁芯604与第二磁芯606之间，形成如图中虚线所示的主要磁通。并且，在此磁通的作用下，在做为二次侧线圈的第二线圈612a、第三线圈612b，分别输出一交变的第二电压信号与第三电压信号。即，第二及第三线圈612a、612b经由第一线圈610及第一电压信号，而感应产生第二及第三电压信号。此在二次侧所产生的第二及第三电压信号，即可用以驱动灯管发光。

依据液晶显示器的使用需求，变压器有时是用以驱动具有较高亮度的灯管发光。此时，灯管便需要具有较高的电压来加以驱动。此时，可将变压器的二次侧线圈的第二线圈及第三线圈，以互为反向的旋绕方式，分别旋绕于绕线管的周围。在做为一次侧线圈的第一线圈输入一交变的第一电压信号，即会在做为二次侧线圈的第二线圈、第三线圈，分别输出一反向的交变的第二电压信号与第三电压信号，使输出的第二及第三电压信号叠加，即可用来驱动较高亮度的灯管。

以上述互为反向的方式，旋绕两个二次侧线圈，并在做为一次侧线圈的第一线圈输入第一电压信号。经试验得知，在传统的变压器100中，在第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106之间，会形成一相当大的电压差。因此，在第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106的接合处，便必须以良好的绝缘材料进行绝缘，使第一E字型磁芯104与第二E字型磁芯106的接合处，不会有接触放电的现象产生。

然而与传统的变压器100相比较，在相同的试验条件下，在第一磁芯604与第二磁芯606之间，其电压差将会显得相当小。因此，在第一磁芯604与第二磁芯606之间，将不会有必须进行绝缘的问题产生。因此，在变压器的制造上，本发明的变压器将可省却在磁芯之间制作绝缘的制作工艺，不仅可降低绝缘材料的成本，也可有效缩减制造变压器的时间。

请参照图7，其所绘示的是本发明另一种灯管驱动系统的示意图。与灯管驱动系统500相类似，灯管驱动系统700，包括变压器600以及灯管716a、716b。同样地，为了使图式清晰，图7中的变压器600，是只绘示出做为二次侧的第二及第三线圈612a、612b。灯管716a、716b分别与第二及第三线圈612a、612b耦接，且灯管716a、716b分别由第二及第三电压信号所驱动。上述在灯管驱动系统700中，灯管716a、716b可以是一放电灯管，而放电灯管则可以是冷阴极管。

同时，由于两个二次侧线圈612a、612b使用同一磁芯(第一磁芯604)，且绕圈数相同，冷阴极管耦接至二次侧线圈的极性相同端。依据法拉第电磁感应定律及楞次定律，二次侧线圈的磁通及磁通方向均相同，所以流经各冷阴极管的电流将会自动平衡，而不需额外使用平衡电路。

在上述本发明实施例中，变压器300与变压器600仅在绕组上有所不同，为的是驱动单个或多个冷阴极管发光。请参照图4与图6，变压器300(或变压器600)的磁芯，是由棒状的第一磁芯304(604)，以及覆设于第一磁芯304外侧的面状的第二磁芯306(606)所构成。虚线所表示的磁通，在第一磁芯304(604)与第二磁芯306(606)之间，形成一主要的磁通。

面状的第二磁芯306(606)的设置，使磁通可以由第一磁芯304(604)出发，沿第二磁芯306(606)构成主要磁通。因此，纵使有金属罩壳罩接在液晶显示器的灯管驱动系统的上方，主要磁通将会被拘限于第二磁芯306(606)中，而不会旁分至金属罩壳，使变压器300(600)产生磁漏现象(fluxleakage)，造成磁通的损失。所以，本发明的变压器300具有较小的负载效应，而变压器600除了有较小的负载效应外，另外有管电流易平衡的功能，将能够使得二次侧线圈所输出的电压信号相当稳定，使受变压器300(600)驱动的冷阴极管发光稳定，进而可提高液晶显示器的品质。

再者，与传统的变压器相较，由于本发明的变压器在第一磁芯与第二磁芯之间，不像传统的变压器在第一E字型磁芯与第二E字型磁芯之间需要进行绝缘，因此，在制造上，本发明的变压器将可节省绝缘材料的成本，并缩减制造变压器所需的时间。

综上所述，虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种变压器，包括：

一绕线管；

一第一磁芯，设置于该绕线管中；

一第一及第二线圈，分别旋绕于该绕线管周围；以及

一第二磁芯，覆设于该绕线管外侧，其中，该第一磁芯与该第二磁芯之间形成一主要磁通；

一旋绕于该绕线管周围的第三线圈，且该第二及第三线圈分别位于该第一线圈的两侧，该第二及第三线圈具有大致相同的绕圈数且互为反向旋绕。

2.如权利要求1所述的变压器，其中，该第一磁芯为一棒状磁芯。

3.如权利要求1所述的变压器，其中，该第二磁芯为一面状磁芯，该面状磁芯是以面向该第一磁芯的方式覆设于该绕线管外侧。

4.如权利要求1所述的变压器，其中，该第二磁芯的形状近似C字型。

5.如权利要求1所述的变压器，其中，该第二磁芯的两端分别具有一凹陷部，该第二磁芯通过该凹陷部与该第一磁芯套合。

6.如权利要求1所述的变压器，其中，该第一线圈为一次侧线圈，该第二线圈为二次侧线圈。

7.如权利要求1所述的变压器，其中，该第一线圈为一次侧线圈，该第二及第三线圈为二次侧线圈。

8.一种灯管驱动系统，包括：

一变压器，包括：

一绕线管；

一第一磁芯，设置于该绕线管中；

一第一线圈，旋绕于该绕线管周围；

一第二及第三线圈，互为反向地旋绕于该绕线管周围且分别位于该第一线圈的两侧，该第二及第三线圈具有大致相同的绕圈数；及

一第二磁芯，覆设于该绕线管外侧，该第一磁芯与该第二磁芯之间形成一主要磁通；以及

一第一及第二灯管，分别与该第二及第三线圈耦接，该第一线圈用以接收一第一电压信号，该第二及第三线圈经由该第一线圈及该第一电压信号而分别感应产生一第二及第三电压信号，该第一及第二灯管分别由该第二及第三电压信号驱动。

9.如权利要求8所述的灯管驱动系统，其中，该第一磁芯为一棒状磁芯。

10.如权利要求8所述的灯管驱动系统，其中，该第二磁芯为一面状磁芯，该面状磁芯是以面向该第一磁芯的方式覆设于该绕线管外侧。

11.如权利要求8所述的灯管驱动系统，其中，该第二磁芯的形状近似C字型。

12.如权利要求8所述的灯管驱动系统，其中，该第二磁芯的两端分别具有一凹陷部，该第二磁芯通过该凹陷部与该第一磁芯套合。

13.如权利要求8所述的灯管驱动系统，其中，该灯管为一放电灯管。

14.如权利要求13所述的灯管驱动系统，其中，该放电灯管为冷阴极管。