CN101090035B - 耐压磁性元件及使用其的光源驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种耐压磁性元件，包括第一绕线架、第二绕线架、铁芯组以及绝缘装置。其中，铁芯组包括第一铁芯及第二铁芯。绝缘装置设置于第一铁芯与第二铁芯之间，用于隔离第一铁芯与第二铁芯，所述绝缘装置包括绝缘架，设置于第一绕线架与第二绕线架之间。本发明采用的耐压磁性元件，通过绝缘装置隔离铁芯组，实现耐压，减少测试时间。

Description

耐压磁性元件及使用其的光源驱动装置

技术领域

本发明涉及一种磁性元件，尤其涉及一种耐压磁性元件，及使用其的光源驱动装置。

背景技术

通常，磁性元件，例如：液晶显示器(liquid crystal display，LCD)面板上使用的变压器等，被广泛应用于电子装置，用于将接收到的电压转换为电子装置所需的电压。随着用户对大尺寸的LCD面板的需求，变压器等磁性元件所承受的电压越来越大。因此，用户对其耐压的需求也越来越高。

图7为现有耐压磁性元件70的立体图。耐压磁性元件70包括绕线架701、初级绕线部702、次级绕线部703以及铁芯组704。绕线架701的中空部(省略绘出)可供铁芯组704容纳于其中，用以构成闭合磁路(即磁通经过的闭合路径)。初级绕线部702设置于绕线架701的一侧，用于缠绕初级绕组(省略绘出)；次级绕线部703设置于绕线架701的另一侧，用于缠绕次级绕组(省略绘出)，并作为耐压磁性元件70的高压端。耐压磁性元件70是通过在次级绕组与铁芯704之间、铁芯704与接脚705之间分别设置绝缘距离d1、d2来实现耐压，其设计较为复杂，且需要较长的测试时间。

另一现有耐压磁性元件80的立体图如图8所示。耐压磁性元件80也包括绕线架801、至少一个初级绕线部802、至少一个次级绕线部803以及铁芯组804。其中，铁芯组804是高阻抗材料，例如：镍锌(Ni-Zn)。因此，耐压磁性元件80无需考虑绝缘距离，其通过高阻抗的铁芯组804，即可避免跳火(arcing)，实现耐压。然而，镍锌铁芯价格较为昂贵，且性能较差。

由此可知，现有耐压磁性元件需要考虑在次级绕组与铁芯之间，以及铁芯与接脚之间设置绝缘距离，设计较为复杂，且增加耐压磁性元件的测试时间；又，高阻抗铁芯价格昂贵，性能较差，不利于大规模生产。

发明内容

有鉴于此，需提供一种耐压磁性元件，通过隔离铁芯组，实现耐压，减少测试时间。

另外，还需提供一种光源驱动装置，其采用具有耐压磁性元件的变压电路，通过隔离铁芯组，达到耐压需求。

一种耐压磁性元件，包括第一绕线架、第二绕线架、铁芯组以及绝缘装置。其中，铁芯组包括第一铁芯及第二铁芯。绝缘装置设置于第一铁芯与第二铁芯之间，用于隔离第一铁芯与第二铁芯，绝缘装置包括绝缘架，设置于第一绕线架与第二绕线架之间。

一种光源驱动装置，用于驱动光源模块，光源驱动装置包括转换电路、驱动开关电路、变压电路以及脉冲宽度调变(pulse width modulation，PWM)控制器.转换电路用于将接收到的信号转换为直流信号.驱动开关电路连接于转换电路，用于将直流信号转换为交流信号.变压电路连接于驱动开关电路和光源模块之间，用于将交流信号转换为另一个交流信号.变压电路包括耐压磁性元件，其包括第一绕线架、第二绕线架、铁芯组以及绝缘装置.其中，铁芯组包括第一铁芯及第二铁芯.绝缘装置设置于第一铁芯与第二铁芯之间，用于隔离第一铁芯与第二铁芯，绝缘装置包括绝缘架，设置于第一绕线架与第二绕线架之间.PWM控制器连接于驱动开关电路，用于控制驱动开关电路的输出.

与现有技术相比，本发明的耐压磁性元件通过绝缘装置隔离铁芯组，实现耐压，减少测试时间。

附图说明

图1a为本发明耐压磁性元件第一实施方式立体分解图。

图1b为本发明图1a中沿直线Ib-Ib方向的剖视图。

图2a为本发明耐压磁性元件第二实施方式立体图。

图2b为本发明图2a中沿直线IIb-IIb方向的剖视图。

图3为本发明耐压磁性元件第三实施方式立体图。

图4a及图4b图分别为本发明耐压磁性元件铁芯组的组合结构的正视图。

图5为本发明一实施方式中光源驱动装置的模块图。

图6为本发明另一实施方式中光源驱动装置的模块图。

图7为现有耐压磁性元件的立体图。

图8为另一种现有耐压磁性元件的立体图。

具体实施方式

图1a为本发明耐压磁性元件10第一实施方式的立体分解图，且图1b为本发明图1a中沿Ib-Ib线剖开观察的剖视图。耐压磁性元件10包括第一绕线架125、第二绕线架126、铁芯组127以及绝缘装置128。其中，绝缘装置128包括绝缘架128a以及绝缘片128b。

本实施方式中，铁芯组127包括第一铁芯127a以及第二铁芯127b。绝缘装置128设置于第一铁芯127a与第二铁芯127b之间，用于隔离第一铁芯127a与第二铁芯127b。第一绕线架125、第二绕线架126共同形成中空部123，用于局部容纳铁芯组127。第二绕线架126具有多个隔离墙124，其将第二绕线架126分隔成多个绕线区，用于缠绕第二绕组122。第一绕线架125用于缠绕第一绕组121。

本实施方式中，第一铁芯127a以及第二铁芯127b分别具有内支臂127c以及至少一个外支臂127d。外支臂127d设置于中空部123的外部。且，内支臂127c容纳于中空部123。第一铁芯127a以及第二铁芯127b通过绝缘装置128也可构成闭合磁路。在本实施方式中，铁芯组127可为E型铁芯，且为高导磁性材质。而第一铁芯127a的外支臂127d与第二铁芯127b的外支臂127d为对称设置。

本实施方式中，绝缘架128a包括隔离槽128c以及至少一个分隔片128d.其中，绝缘架128a设置于第一绕线架125与第二绕线架126之间，隔离槽128c也位于第一绕线架125与第二绕线架126之间，并与中空部123相互连通.分隔片128d是从绝缘架128突出于第一绕线架125或第二绕线架126的部分，用于隔离第一铁芯127a的外支臂127d与第二铁芯127b的外支臂127d.绝缘片128b设置于隔离槽128c内，且位于第一铁芯127a的内支臂127c与第二铁芯127b的内支臂127c之间，用于隔离第一铁芯127a的内支臂127c与第二铁芯127b的内支臂127c.因此，E型铁芯组127的内支臂127c、外支臂127d均被绝缘装置128隔离，使得第一铁芯127a以及第二铁芯127b组合时不视为导体，实现耐压.

又，本实施方式中，绝缘架128的长度大于第一绕线架125或第二绕线架126的长度，且，分隔片128d为对称设置。其中，所述长度为与所述中空部123轴线垂直方向上的长度。

本实施方式中，分隔片128d的高度可大于第一铁芯127a以及第二铁芯127b的高度，用于增加磁性元件10的沿面距离(creepage)，提高耐压。

在本发明其它实施方式中，分隔片128d的高度也可等于第一铁芯127a以及第二铁芯127b的高度。又，分隔片128d、绝缘片128b的厚度越厚，耐压磁性元件10的耐压性能越好。

在本实施方式中，第一绕线架125、第二绕线架126以及绝缘装置128的绝缘架128a是一体成型的。且，本实施方式中，耐压磁性元件10为变压器。缠绕于第一绕线架125的第一绕组121是初级绕组，缠绕于第二绕线架126的第二绕组122是次级绕组。且，第一绕组121的线圈匝数小于第二绕组122的线圈匝数。

图2a为本发明耐压磁性元件20的第二实施方式立体图。图2b为本发明图2a中沿IIb-IIb线方向观察的剖视图。请同时参见图2a与2b。耐压磁性元件20与图1a所示的耐压磁性元件10的结构基本相同，区别在于：图2a的第一绕线架225通过多个隔离墙224分隔成多个绕线区。且，隔离槽228c两侧密闭，即与中空部(图中未显示)相互隔离，并未相互连通。绝缘架228a更包括底部228f与凸条228e，凸条228e由隔离槽228c底部228f向上延伸而形成，用于增加耐压磁性元件20的沿面距离，提高耐压。

绝缘架228a的长度与第一绕线架225或第二绕线架226相等，设置于第一铁芯227a与第二铁芯227b之间，用于隔离第一铁芯227a的内支臂227c以及第二铁芯227b的内支臂227c(参阅图2b)。

又，图2a中的绝缘装置228的绝缘片228b设置于第一铁芯227a的外支臂227d与第二铁芯227b的外支臂227d之间，用于隔离外支臂227d。在本发明的其它实施方式中，绝缘片228b也可省略，即第一铁芯227a的外支臂227d与第二铁芯227b的外支臂227d是通过空气隙隔离，其也可实现第一铁芯227a以及第二铁芯227b组合时不视为导体，实现耐压。

本实施方式中，绝缘片228b为一对，其高度大于第一铁芯227a以及第二铁芯227b的高度，用于增加磁性元件20的沿面距离，提高耐压。

同样，在本发明的其它实施方式中，绝缘片228b的高度可等于第一铁芯227a以及第二铁芯227b的高度。

本实施方式中，绝缘架228a、第一绕线架225以及第二绕线架226可为一体成型。

在本发明的其它实施方式中，绝缘架228a、绝缘片228b、第一绕线架225以及第二绕线架226也可是一体成型的。且，本实施方式中，耐压磁性元件20为电感元件(choke)，绕组是由第一绕线架225的接脚开始缠绕，且横跨绝缘装置228，缠绕于第二绕线架226内，即第一绕线架225与第二绕线架226缠绕为同一绕组。

图3为本发明耐压磁性元件30的第三实施方式立体图.耐压磁性元件30与本发明图2a所示的耐压磁性元件20的结构基本相同，区别在于：图3的绝缘装置328省略绝缘片，绝缘架328a的长度大于第一绕线架325以及第二绕线架326的长度，用于隔离第一铁芯327a以及第二铁芯327b的内支臂(未标示于图中)与外支臂327d.同样使得第一铁芯327a以及第二铁芯327b组合在一起时不视为导体，实现耐压.

图4a、图4b为本发明耐压磁性元件10、20或30中铁芯组127、227或327的组合结构的正视图。耐压磁性元件10、20或30的铁芯组127、227或327，利用二E字型铁芯组合而成，如图4a的EE结构427a的铁芯组。在本实施方式中，EE结构427a的铁芯是通过绝缘装置128、228或328相互接合，构成闭合磁路。接合可以利用点胶的方式进行。本发明的铁芯组也可以利用其它种类的形状及配置，例如图4b所示，以二U字型铁芯组合而成的UU结构427b的铁芯组。

图5所示为本发明使用耐压磁性元件的光源驱动装置一实施方式的模块图。光源驱动装置包括转换电路50、驱动开关电路51、变压电路52、光源模块53、反馈电路54以及脉冲宽度调变(pulse width modulation，PWM)控制器55。转换电路50用于将接收到的信号转换为直流信号。驱动开关电路51连接于转换电路50，用于将直流信号转换为交流信号。变压电路52连接于驱动开关电路51与光源模块53之间，用于将交流信号转换为另一个交流信号，并输出至光源模块53。本实施方式中，驱动开关电路51输出的交流信号是方波信号，变压电路52输出的交流信号是弦波信号。反馈电路54连接于光源模块53与PWM控制器55之间，用于将流经光源模块53的电流反馈至PWM控制器55。PWM控制器55连接于反馈电路54与驱动开关电路51之间，用于控制驱动开关电路51的交流输出。本发明的图5所示的变压电路52包括上述任一实施例的耐压磁性元件。

图6所示为本发明光源驱动装置另一实施方式的模块图。光源驱动装置与本发明图5所示的光源驱动装置基本相同，区别在于：图6所示反馈电路64连接于变压电路62与PWM控制器65之间，同样用于将流经光源模块63的电流反馈至PWM控制器65。本发明的图6所示的变压电路62包括上述任一实施例的耐压磁性元件。

本发明的变压器10的初级绕组与图5或图6中驱动开关电路51或61相连，其次级绕组与光源模块53或63相连。当初级绕组被施加电压时，流通初级绕组的电流所产生的磁场也会通过次级绕组，则会在次级绕组产生高电压。变压器10的漏电感与外部元件(省略绘出)所组成的谐振电路将高电压转换为适于点亮光源的电压信号。

又，本发明的电感元件20或30连接于变压器10的次级绕组与光源模块53或63之间，用于产生另一个高电压，点亮光源。

在本发明其它实施方式中，耐压磁性元件10、20或30也可用其它方式连接于驱动开关电路51或61与光源模块53或63之间。

Claims (9)

1.一种耐压磁性元件，其特征在于，所述磁性元件包括：

第一绕线架；

第二绕线架；

铁芯组，包括第一铁芯及第二铁芯；以及

绝缘装置，设置于所述第一铁芯与第二铁芯之间，用于隔离所述第一铁芯与第二铁芯，包括：

绝缘架，设置于所述第一绕线架与第二绕线架之间。

2.如权利要求1所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述第一绕线架、第二绕线架以及绝缘架是一体成型。

3.如权利要求1所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述第一铁芯与第二铁芯分别具有内支臂及至少一个外支臂，且所述第一绕线架与第二绕线架共同形成中空部；其中，所述内支臂容纳于中空部，且所述外支臂设置于中空部的外部。

4.如权利要求3所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述绝缘架包括隔离槽，所述隔离槽位于所述第一绕线架与第二绕线架之间。

5.如权利要求4所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述绝缘架包括底部与凸条，所述凸条由底部向上延伸所形成。

6.如权利要求5所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述绝缘架用于隔离铁芯组的内支臂。

7.如权利要求4所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述隔离槽与中空部相互连通。

8.如权利要求7所述的耐压磁性元件，其特征在于，所述绝缘装置包括绝缘片，所述绝缘片设置于隔离槽内，用于隔离第一铁芯的内支臂与第二铁芯的内支臂。

9.一种光源驱动装置，用于驱动包括多个光源的光源模块，其特征在于，所述光源驱动装置包括：

转换电路，用于将接收到的信号转换为直流信号；

驱动开关电路，连接于转换电路，用于将直流信号转换为交流信号；

变压电路，连接于驱动开关电路和光源模块之间，用于将交流信号转换为另一个交流信号，其中，所述变压电路包括如权利要求1至8项任一项所述的耐压磁性元件；以及

PWM控制器，连接于驱动开关电路，用于控制驱动开关电路的输出。

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