CN101106012B - 逆变变压器及使用该逆变变压器的放电管驱动电路 - Google Patents
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Abstract
提供一种逆变变压器及使用该逆变变压器的放电管驱动电路,该逆变变压器装有平衡变压器用线圈。并提供了一种在用于均匀地驱动多个放电管的驱动电路中使用、具备初级线圈及次级线圈的逆变变压器,该逆变变压器在构成逆变变压器的由磁性材料构成的铁心的一部分上设置贯通孔,并使用该贯通孔设置平衡变压器用线圈,从而可以实现减少部件个数、小型化结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种将一体地组入平衡变压器的逆变变压器及使用该逆变变压器的放电管驱动电路。
背景技术
在冷阴极放电管的驱动电路中,在驱动电路的低电压部侧连接平衡线圈、或在连接驱动电路的冷阴极放电管的高电压部上连接平衡线圈使流向多个冷阴极放电管的电流恒定,这是已被广泛利用的技术。冷阴极放电管由于其阻抗的偏差等而导致施加在冷阴极放电管的两电极间的电压发生偏差。因此,可知流向冷阴极放电管的电流会根据各个冷阴极放电管所具有的阻抗而变化。在流向冷阴极放电管的电流发生偏差时,会对冷阴极放电管的发光亮度产生影响。
众所周知,在液晶显示面板的背面,作为背光灯内置有多个冷阴极放电管。作为最近的趋势,存在液晶显示面板的画面尺寸越来越大的倾向。例如,在家用的液晶TV中以往最大是20英寸,但是采用32英寸、34英寸大小的液晶显示面板的液晶TV正在成为主流。这样,在液晶显示器的尺寸变大时,用于每一台液晶TV的放电管的个数也在增加。
因此,如上所述,在流向冷阴极放电管的电流量对于多个冷阴极放电管的每一个均不同时,在冷阴极放电管的发光中会不均匀,这就会产生液晶显示面板中的亮度不均匀。因此必须将流向所使用的全部冷阴极放电管的电流量调整为恒定大小。因此,通常在冷阴极放电管的驱动电路中使用逆变变压器和平衡变压器。
另外,以往提出了在冷阴极放电管驱动电路的低电压部侧、或高电压部连接平衡线圈的方法、在逆变变压器的一条磁路中具备多个对应个数的线圈使得能够与多个冷阴极放电管对应(日本特开2003-31383号公报)。另外,也提出了将与第一初级线圈串联连接的电感器和与第二初级线圈串联连接的电感器配置在相同的磁路中的电路(日本特表2004-506294号公报)。另外,还有由IHI型铁心构成的逆变变压器(日本特开2005-311227号公报)。另外,还有将主变压器和信号传递用变压器一体化构成的变压器、将扼流圈和变压器一体化构成的变压器(日本特开2004-349293号公报、日本特开昭64-030463号公报、日本特开2000-133531号公报)。
发明内容
但是,通常的做法是将逆变变压器和平衡变压器分别作为独立的变压器进行制造。然后在组装冷阴极放电管驱动电路时,在基板上组装逆变变压器、平衡变压器、开关电路及控制电路。但是,这样分别组装逆变变压器和平衡变压器,不仅需要多余的空间,还导致增加部件成本、制造成本。而且,难以使冷阴极放电管驱动电路小型化,难以满足来自液晶显示面板方的小型化、轻型化的要求。
另外,虽然有将主变压器和信号传递用变压器一体化设置的变压器、将扼流圈和变压器一体化设置的变压器,但为了使主变压器和信号传达用变压器、或者变压器和扼流圈之间不发生磁性干扰,它们新使用另外的铁心,或铁心自身成为复杂的构造,导致提高成本。
因此,本发明的目的在于提供一种在逆变变压器中组入平衡变压器用线圈、不提高成本的逆变变压器。进而,本发明的目的涉及一种使用了这种逆变变压器的放电管驱动电路。
为了实现上述目的,本发明的实施例中所涉及的逆变变压器具备由磁性材料构成的铁心部和设置在上述铁心部上的初级线圈和次级线圈,该逆变变压器的特征在于,在上述铁心部的与上述逆变变压器中产生的磁通量互不干扰的位置处设有贯通孔,在上述铁心部通过贯通孔设置与上述初级线圈和次级线圈不同的至少两个线圈。
为了实现上述目的,本发明的其它实施例所涉及的逆变变压器为了使初级线圈和次级线圈磁耦合而具有由磁性材料构成的铁心部,该逆变变压器的特征在于,在上述铁心部的端部形成贯通孔,并且在上述贯通孔卷绕与用于逆变变压器的上述初级线圈和次级线圈不同的平衡变压器用线圈,逆变变压器中产生的磁通量与平衡变压器中产生的磁通量互不干扰。
为了实现上述目的,本发明的另外的其它实施例所涉及的放电管驱动电路的特征在于,使用了上述实施例的逆变变压器。
根据本发明,能够提供一种部件个数少、而可构成为小型化,并且通过在铁心上设置贯通孔并卷绕平衡变压器的线圈而降低成本的平衡变压器一体型的逆变变压器。
下面以示例(参照附图)来具体说明本发明的其他侧面。
附图说明
图1A、1B是表示与本发明的实施例1相关的逆变变压器的结构的图。
图2是应用了表示与本发明的实施例1相关的逆变变压器的、冷阴极放电管驱动电路的电路图的一例的图。
图3A-3D是表示与本发明的实施例2至5相关的逆变变压器的铁心的结构的图。
图4是与本发明的实施例6相关的逆变变压器的展开立体图。
具体实施方式
实施例1
图1A表示与本发明的实施例1相关的逆变变压器1的外观立体图。另外,图1B仅表示图1A的逆变变压器1的铁心部分。在图1A及图1B中,逆变变压器1由H型铁心2、I型铁心3、4及具备线框等的线圈架5构成。将H型铁心2及I型铁心3、4装入线圈架5。这些铁心由磁性材料构成。另外线圈架5由对电、磁均呈绝缘特性的绝缘材料构成。
在H型铁心2的中心铁心部H1上卷绕有逆变变压器1的初级线圈T1-11及T1-12,在I型铁心3、4上分别卷绕有逆变变压器1的次级线圈T1-21、T1-22。另外,在H型铁心2的侧面铁心部(凸缘部)H2、H3的一侧的侧面铁心部H2上设有贯通孔6,如图所示,在该贯通孔6上卷绕平衡变压器用的初级及次级线圈CT1-1、CT1-2。另外,7表示分割为多个的端子组,连接逆变变压器用线圈及平衡变压器用线圈的各个端部,是与外部布线用的端子。
这样,在逆变变压器1所使用的铁心的一部分上设置贯通孔6,利用该贯通孔6卷绕平衡变压器用的线圈CT1-1、CT1-2,从而能够提供小型且部件个数少、可以降低制造成本的逆变变压器。
如下设定设置贯通孔6的位置:使由逆变变压器1的初级线圈T1-11、T1-12及双绕组次级线圈T1-21、T1-22内产生的流向H型铁心2内的磁通量、与由平衡变压器用的线圈CT1-1、CT1-2产生的流向H型铁心2的侧面铁心部H2的磁通量互不干扰。
例如,在图1A中,如果长度A1与A2的距离的关系为A1>A2,则可以大幅抑制磁通量之间的干扰。根据与本发明的实施例1相关的逆变变压器,能够提供一种将平衡变压器用线圈一体化、小型化的逆变变压器。
贯通孔6可以在H型铁心2的制造后进行加工而形成,另外,也可以在H型铁心2的制造时使用形成贯通孔6的模具而形成。另外在决定该H型铁心2的尺寸时,期望设计成形成贯通孔6的一侧的铁心部H2的尺寸L2长于没有形成贯通孔6的一侧的铁心部H1的尺寸L1。
另外,通过在由卷绕有逆变变压器用线圈的磁性材料构成的铁心的端部设有贯通孔,平衡变压器成为卷绕于准环形铁心的结构。因此材料费降低,部件个数减少,所以能够减少制造成本。另外使用了环形铁心的平衡变压器与附加在逆变变压器的一部分上的情况等效。进而,可以形成环形形状的平衡变压器,因此不存在与磁性GAP组合而引起的误差,仅存在由材料的偏差产生误差,因此能够进行电感系数值的偏差较小、精度高的制造。
图2表示与本发明的实施例1相关的可以使用图1A、1B所示的逆变变压器1的冷阴极放电管驱动电路的一例。
在图2中,向电源端子21、22提供直流电压,分别提供给控制电路23及开关电路24。此外,电源端子22接地。控制电路23在内部包含振荡电路、PWM电路,根据在后说明的F/B信号来调制输出的开关信号。开关电路24在内部包含由晶体管构成的开关电路,根据来自控制电路23的开关信号来开关施加于电源端子21的直流电压,输出进行开关而产生的脉冲驱动信号(驱动电压)。在图2所示的冷阴极放电管驱动电路中,使用图1A、1B所示的两个逆变变压器。即,逆变变压器T1及T2,分别相当于图1A、1B的逆变变压器1。
如图所示,两个平衡变压器用初级线圈CT1-1及CT2-1串联连接,在该串联连接的两端施加来自开关电路24的脉冲驱动信号(驱动电压)。
另外,逆变变压器T1的平衡变压器用次级线圈CT1-2,如图所示与逆变变压器T1的初级线圈T1-11及T1-12串联连接,在初级线圈T1-11及T1-12的两端子间施加来自开关电路24的脉冲驱动信号。
另外,逆变变压器T2的平衡变压器用次级线圈CT2-2,如图所示与逆变变压器T2的初级线圈T2-11及T2-12串联连接,在初级线圈T2-11及T2-12的两端子间施加来自开关电路24的脉冲驱动信号。
进而,逆变变压器T1的次级线圈T1-21的一侧端子通过冷阴极放电管FL1-1及电阻R1-1接地,另一侧端子直接接地。同样地,逆变变压器T1的次级线圈T1-22的一侧端子通过冷阴极放电管FL1-2及电阻R1-2接地,另一侧端子直接接地。
另外,逆变变压器T2的次级线圈T2-21的一侧端子通过冷阴极放电管FL2-1及电阻R2-1接地,另一侧端子直接接地。同样地,逆变变压器T2的次级线圈T2-22的一侧端子通过冷阴极放电管FL2-2及电阻R2-2接地,另一侧端子直接接地。另外,将冷阴极放电管FL2-2及电阻R2-2的中点引出,将流向冷阴极放电管FL2-2的电流作为用于控制的F/B信号而反馈至控制电路23。
根据图2示出的使用与本申请的实施例1相关的逆变变压器T1及T2的冷阴极放电管驱动电路,将F/B信号反馈至控制电路23,由此,通过根据内置于控制电路23中的振荡电路的振荡频率、或由PWM电路产生的脉宽调制来调制开关信号,从而可以将流向冷阴极放电管FL2-2的电流控制为恒定,使发光亮度均匀。另外,还通过设置平衡变压器用线圈来进行控制使得流向逆变变压器T1及T2的电流相同,因此能够使所有的冷阴极放电管FL1-1至FL2-2均匀地发光。
图2所示的冷阴极放电管驱动电路中所使用的逆变变压器T1及T2,使用具备两个初级线圈和两个次级线圈及平衡变压器用线圈的逆变变压器。但是,逆变变压器的结构、逆变变压器与放电管间的连接关系、与平衡变压器用线圈的连接关系并不限于该结构,可以考虑各种各样的变形。
实施例2至5
图3A至D表示与本发明的实施例2至5相关的逆变变压器的铁心的结构。首先在图3A所示的实施例2的逆变变压器的铁心结构中,使用两个E型铁心31及32。并且,成为在E型铁心32上设有平衡变压器线圈用的贯通孔30的结构。
另外,在图3B所示的实施例3的逆变变压器的铁心结构中,使用一个E型铁心33和一个I型铁心34。并且,成为在I型铁心34上设有平衡变压器线圈用的贯通孔30的结构。
另外,在图3C所示的实施例4的逆变变压器的铁心结构中,使用一个I型铁心35和一个U型铁心36。并且,成为在U型铁心36上设有平衡变压器线圈用的贯通孔30的结构。
另外,在图3的D所示的实施例5的逆变变压器的铁心结构中,使用一个I型铁心37和一个E型铁心38。并且,与之前的实施例不同,成为在E型铁心38上设有平衡变压器线圈用的贯通孔30的结构。
上述实施例2至5仅表示本发明的实施例的一部分,能够以同样的想法进行变化。
在上述的图3A至D所示的任意一个实施例中,如下设定设置贯通孔30的位置:使由逆变变压器1的初级线圈T1-11、T1-12及双绕组次级线圈T1-21、T1-22产生的磁通量和由平衡变压器用的线圈CT1-1、CT1-2产生的磁通量互不干扰。因此,使设有贯通孔的铁心的宽度稍宽。在任意一个实施例中,虽然示出了使设有贯通孔的铁心部分整体变宽的结构,但即使仅将贯通孔的对应部分变宽也可以。例如,可以在图3A、图3B及图3D中,如虚线所示那样构成铁心部分,从而减少铁心材料的使用。
实施例6
图4是表示与本发明的实施例6相关的组装为箱型的逆变变压器的一例的立体图。在图4中,逆变变压器40具有分别由磁性材料构成的盖部41及基台部42。另外,设置有作为逆变变压器40的初级线圈T40-1及次级线圈T40-2。在装入后成为在初级线圈T40-1的内侧嵌入次级线圈T40-2的结构。
此时,初级线圈T40-1的内周面由设于基台部42上的圆弧状导轨45的外周面而定位,次级线圈T40-2的外周面由圆弧状导轨45的内周面而定位。46成为贯通两线圈T40-1、T40-2的中腿。此外,43、44是端子引出用的辅助基台部,形成为在装入后嵌入基台部42的两个侧面部的结构。该实施例6是由于平衡变压器用线圈而将贯通孔47设于盖部41的一角的示例。
在该实施例6中,如下设定设置贯通孔47的位置:使由逆变变压器的初级线圈及次级线圈产生的磁通量和由平衡变压器用的线圈产生的磁通量互不干扰。因此,只要是该磁通量互不干扰的位置,则可以在盖部41及基台部42的任意位置上设置贯通孔47。
以上参照实施例说明了本发明,但是需要明确本发明并不仅限于上述实施例。本发明的权利要求的范围应进行最宽的解释,以包括所有这些变形结构、等同结构和功能。
Claims (12)
1.一种逆变变压器,具备由磁性材料构成的铁心部和设置在上述铁心部上的初级线圈及次级线圈,其特征在于,
在上述铁心部的与上述逆变变压器中产生的磁通量互不干扰的位置处设置贯通孔,
在上述铁心部通过贯通孔设置与上述初级线圈和次级线圈不同的至少两个线圈。
2.根据权利要求1所述的逆变变压器,其特征在于,
上述铁心部由多个铁心和位于上述铁心的侧面处的两个侧面铁心部构成,在上述铁心的任意一个上卷绕上述初级线圈或上述次级线圈,以及
具有上述贯通孔的一个侧面铁心部在沿上述铁心的轴的方向上具有比另一个侧面铁心部在相同方向上的长度长的长度。
3.根据权利要求1所述的逆变变压器,其特征在于,
上述至少两个线圈构成平衡变压器。
4.根据权利要求1所述的逆变变压器,其特征在于,
上述贯通孔被设置在上述铁心部的与上述初级线圈和/或次级线圈的位置距离规定距离的位置上。
5.根据权利要求1所述的逆变变压器,其特征在于,
上述铁心部由H型铁心和两个I型铁心构成,
在上述H型铁心上卷绕上述初级线圈,在上述I型铁心上卷绕上述次级线圈。
6.根据权利要求5所述的逆变变压器,其特征在于,
上述贯通孔被设置在上述H型铁心的两个凸缘部之中较长的一凸缘部上。
7.一种逆变变压器,为了使初级线圈和次级线圈磁耦合而具有由磁性材料构成的铁心部,其特征在于,
在上述铁心部的端部形成贯通孔,并且在上述铁心部通过上述贯通孔卷绕与用于逆变变压器的上述初级线圈和次级线圈不同的平衡变压器用线圈,逆变变压器中产生的磁通量与平衡变压器中产生的磁通量互不干扰。
8.根据权利要求7所述的逆变变压器,其特征在于,形成上述贯通孔的上述端部在沿上述铁心部的轴的方向上具有比另一端部在相同方向上的长度长的长度。
9.根据权利要求7所述的逆变变压器,其特征在于,
上述贯通孔被设置在上述铁心部的与上述初级线圈和/或次级线圈的位置距离规定距离的位置上。
10.根据权利要求7所述的逆变变压器,其特征在于,
上述铁心部由H型铁心和I型铁心构成,在上述H型铁心上卷绕上述初级线圈,在上述I型铁心上卷绕上述次级线圈。
11.根据权利要求10所述的逆变变压器,其特征在于,
上述贯通孔被设置在上述H型铁心的两个凸缘部之中较长的一凸缘部上。
12.一种放电管驱动电路,其特征在于,具备:
至少两个权利要求7所述的逆变变压器,以及
向上述至少两个逆变变压器提供开关脉冲的开关电路,
将上述至少两个逆变变压器中的初级线圈的至少一个和上述平衡变压器中的一个的次级线圈串联连接,并且与上述开关电路连接;
将上述平衡变压器的每两个初级线圈串联连接,并且与上述开关电路连接。
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