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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter-Transformator,
der sich für
eine Wechselrichterschaltung eignet, die eine Lichtquelle zum Beleuchten
eines Schirms eines Flüssigkristalldisplays
einschaltet.
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2. Beschreibung des verwandten
Stands der Technik
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In
den vergangenen Jahren hat ein Flüssigkristalldisplay (im weiteren
als „LCD" bezeichnet) breite
Anwendung als Displayeinrichtung für einen PC oder dergleichen
gefunden. Die LCD erfordert zum Beleuchten eines Schirms eine Lichtquelle,
die als „Hintergrundlicht" oder dergleichen
bezeichnet wird.
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Um
den Schirm der LCD diesen Typs hell zu beleuchten, können als
die obige Lichtquelle 4 oder mehr Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen
(im weiteren als „CFL" bezeichnet) verwendet
und dazu veranlaßt werden,
daß sie
sich alle gleichzeitig entladen und aufleuchten.
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Damit
die CFL dieses Typs sich entlädt
und aufleuchtet, wird eine Wechselrichterschaltung verwendet, die
eine Eingangsgleichspannung von etwa 12 V erhält und eine hochfrequente Spannung
mit einer Frequenz von etwa 60 kHz und einer Spannung von etwa 1600
V auf der Sekundärseite
des Royer-Schwingkreises, nämlich
auf der Sekundärseite eines
Wechselrichter-Transformators, erzeugt, wenn der Entladevorgang
gestartet wird.
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Die
Wechselrichterschaltung steuert die Sekundärspannung des Wechselrichter-Transformators und
trans formiert sie auf etwa 600 V herab, die zum fortdauernden Entladen
der CFL erforderlich sind, nachdem die CFL mit dem Entladen begonnen
hat. Die Spannungssteuerung erfolgt üblicherweise unter PWM-Steuerung (Impulsbreitenmodulation).
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Bisher
stand der Wechselrichter-Transformator zur Verwendung in der Wechselrichterschaltung
in zwei Arten zur Verfügung,
nämlich
als eine offene Magnetkreisstruktur mit einem stabförmigen Kern
als Magnetkern und als eine geschlossene Magnetkreisstruktur.
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9 ist
ein Schaltplan, der eine Ersatzschaltung eines Wechselrichter-Transformators
mit der offenen Magnetkreisstruktur zeigt.
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In
der Figur bezeichnet Ti einen idealen Aufwärtstransformator mit 1 : n
ohne jeglichen Verlust, L1 bezeichnet eine Streuinduktivität und Ls
eine Induktivität
einer Sekundärwicklung.
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Wenn
bei dem in der Figur gezeigten Wechselrichter-Transformator mit der offenen Magnetkreisstruktur
eine CFL mit dem Wechselrichter-Transformator verbunden ist, dienen
die Streuinduktivitäten
L1, L1 als Vorschaltinduktivität,
und die CFL entlädt
sich mit einem nur sehr geringfügigen Spannungsabfall
am Wechselrichter-Transformator-Ausgangsanschluß T.
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Wenn
jedoch für
den Fall, daß zwei
CFLs an den Wechselrichter-Transformator angeschlossen sind, eine
dieser CFLs sich zuerst entlädt,
fällt die Spannung
am Ausgangsanschluß T
ab und die andere CFL kann sich nicht entladen, weil die Streuinduktivitäten L1,
L1 groß sind.
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Der
Wechselrichter-Transformator mit der offenen Magnetkreisstruktur
unter Verwendung eines stabförmigen Kerns
als Magnetkern ist beispielsweise wie in 10 gezeigt
gemäß einer
einfachen Struktur strukturiert im Vergleich zu dem Wechselrichter-Transformator
mit der geschlossenen Magnetkreisstruktur (nicht gezeigt), wo der
Magnetkern in einer geschlossenen Gestalt ausgebildet ist, beispielsweise
ein Quadrat, und eine Wicklung um den Magnetkern gewickelt werden
muß.
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Bei
der offenen Magnetkreisstruktur jedoch geschieht es unvermeidlich,
daß sich
die CFL nicht wie oben beschrieben entladen kann, weshalb für jede CFL
ein Wechselrichter-Transformator erforderlich ist.
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Wenn
zum hellen Beleuchten eines Schirms wie oben beschrieben vier oder
mehr CFLs verwendet werden, sind dementsprechend vier oder mehr Wechselrichter-Transformatoren
erforderlich. Aus diesem Grund kommt es zu dem Problem, daß der Wechselrichter-Transformator
insgesamt groß ist, wodurch
die Kosten steigen.
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Bei
dem Wechselrichter-Transformator andererseits, wo der Magnetkern
aus der geschlossenen Magnetkreisstruktur gebildet ist, sind zwei
oder mehr CFLs mit einem Wechselrichter-Transformator so verbunden,
daß sich
alle CFLs entladen können.
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Wenn
sich in diesem Fall jedoch eine dieser CFLs entlädt und die innere Impedanz
dieser CFL abfällt,
wodurch ein Entladestrom fließt
und ein Ladestrom zunimmt, dann fällt die Ausgangsanschlußspannung
des Wechselrichter-Transformators ab, obwohl die geschlossene Magnetkreisstruktur
eine kleine Streuinduktivität
aufweist. Dies kann die Entladebedingungen der anderen CFLs beeinflussen,
was zu einer möglichen
Schwankung des Entladevorgangs der jeweiligen CFLs führt.
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Da
die Impedanz der CFL eine negative Widerstandscharakteristik aufweist,
wird außerdem, wenn
sich ein CFL entlädt
und aufleuchtet, die Impedanz der CFL schnell reduziert, so daß ein Strom stark
zunimmt. Dadurch kann der Wechselrichter-Transformator beschädigt werden,
beispielsweise kann ein Draht der Wicklung brechen.
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Um
das Problem zu lösen,
daß ein
Abfall der Ausgangsanschlußspannung
des Wechselrichter-Transformators mit der geschlossenen Magnetkreisstruktur
die Entladebedingungen der anderen CFLs beeinträchtigt, können zwischen einem Ausgangsanschluß T und
den jeweiligen CFLs Vorschaltkondensatoren Cb, Cb eingefügt werden,
wie in 11 gezeigt.
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Das
Einfügen
der Vorschaltkondensatoren Cb, Cb verursacht jedoch eine Phasendifferenz
bei Spannung und Strom, was zu einer nennenswerten Verschlechterung
der Leistungseffizienz führt
und auch eine Erhöhung
der Anzahl der Teile und der Kosten einlädt.
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Wie
oben beschrieben, ist der herkömmliche Wechselrichter-Transformator
mit der offenen Magnetkreisstruktur mit einem derartigen Problem
behaftet, daß die
Anzahl der Wechselrichter-Transformatoren mit einem Verhältnis von
1 : 1 zu der Anzahl der CFLs ansteigt, wodurch die Wechselrichter-Transformatoren
insgesamt groß sind
und die Kosten ansteigen.
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Außerdem ist
der herkömmliche
Wechselrichter-Transformator mit der geschlossenen Magnetkreisstruktur,
obwohl eine Einheit das Entladen von mehreren CFLs ermöglicht,
mit dem Problem behaftet, daß eine
Schwankung beim Entladevorgang zwischen den jeweiligen CFLs auftritt
und daß der Wechselrichter-Transformator
durch einen übermäßigen Strom
beschädigt
wird.
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Obwohl
die Vorschaltkondensatoren Cb, Cb in Reihe mit den jeweiligen CFLs
geschaltet werden können,
um die Schwankung beim Entladevorgang zwischen den jeweiligen CFLs
zu verhindern, führt dies
zu dem neuen Problem, daß sich
die Leistungseffizienz verschlechtert und daß die Anzahl der Teile und
die Kosten zunehmen.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist erfolgt, um einen Wechselrichter-Transformator
mit einer offenen Magnetkreisstruktur zur Verfügung zu stellen, der von allen
obigen, einer geschlossenen Magnetkreisstruktur inhärente Problemen
frei ist und dabei nicht erfordert, daß die Anzahl der Wechselrichter-Transformatoren
mit einem Verhältnis
von 1 : 1 zu der Anzahl der CFLs zunimmt, wodurch die ganze Konstruktion
im Vergleich zu einem Wechselrichter-Transformator mit einer herkömmlichen
offenen Magnetkreisstruktur verkleinert und eine Zunahme der Kosten
verhindert wird.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgabe wird ein Wechselrichter-Transformator bereitgestellt, der in einer
Wechselrichterschaltung vorgesehen ist, die eine Gleichspannung
in eine Wechselspannung umwandelt und eine auf einer Primärseite davon
eingegebene Wechselspannung herauf- oder heruntertransformiert und
eine herauf oder heruntertransformierte Spannung zu einer Sekundärseite davon
ausgibt, umfassend: mehrere Sekundärwicklungen und eine Primärwicklung,
die die mehreren Sekundärwicklungen
gemeinsam haben; wobei die jeweiligen Sekundärwicklungen um je einen der
mehreren stabförmigen
Magnetkerne gewickelt sind, die unabhängig voneinander ausgebildet
sind und elektromagnetisch mit der obigen gemeinsamen Primärwicklung mit
zueinander gleichwertigen Charakteristiken gekoppelt sind.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden beim ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung die jeweiligen Sekundärwicklungen um jeden der stabförmigen Magnetkerne
entlang einer axialen Richtung davon gewickelt und in mehrere Sektionen
in der axialen Richtung unterteilt, und eine isolierende Unterteilungsplatte
wird jeweils zwischen zwei benachbarten Sektionen angeordnet.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung werden beim ersten oder zweiten Aspekt
der vorliegenden Erfindung die jeweiligen stabförmigen Magnetkerne in einer
L-Form ausgebildet, wobei die Sekundärwicklung um einen Flügel der
L-Form gewickelt ist, und relativ zu der Primärwicklung derart fest positioniert
ist, daß sie
am ganzen Abschnitt des anderen Flügels der L-Form elektromagnetisch
an die Primärwicklung
gekoppelt ist.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden bei einem des ersten
bis dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung Magnetplatten in
der Nähe
der Sekundärwicklungen
und entlang der axialen Richtung der Sekundärwicklungen derart angeordnet,
daß sie
sowohl die Primärwicklung
als auch die mehreren Sekundärwicklungen
oder nur die mehreren Sekundärwicklungen
abdecken.
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Da
im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die mehreren Sekundärwicklungen
mit zueinander gleichwertigen Charakteristiken vorgesehen sind und
da jene mehreren Sekundärwicklungen
die Primärwicklung
gemeinsam haben, wird die ganze Struktur verkleinert, wodurch ein
Anstieg bei den Kosten im Vergleich zu dem herkömmlichen Wechselrichter-Transformator
mit mehreren Primärwicklungen
(gleiche Anzahl wie die Sekundärwicklungen) sowie
Sekundärwicklungen
niedrig gehalten wird.
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Da
die offene Magnetkreisstruktur auf die vorliegende Erfindung angewendet
wird, können
außerdem
alle der geschlossenen Magnetkreisstruktur inhärenten Probleme wie etwa Schwankung
beim Entladevorgang zwischen den mit den jeweiligen Sekundärwicklungen
verbundenen CFLs, eine Verschlechterung bei der Leistungseffizienz,
die durch das Hinzufügen
von Vorschaltkondensatoren verursacht wird, eine Vergrößerung der
Anzahl der Teile und dergleichen eliminiert werden.
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Bei
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung halten die Isolierungsunterteilungsplatten, die
jeweils zwischen zwei benachbarten Sektionen angeordnet sind, einen
Kriechabstand ein und verhindern eine Kriechentladung.
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Beim
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die stabförmigen Magnetkerne
mit einer L-Form, bei denen die Sekundärwicklung um einen Flügel der
L-Form gewickelt ist, auf dem ganzen Abschnitt der anderen Flügel elektromagnetisch
mit der Primärwicklung
gekoppelt. Bei dieser Struktur wird die Magnetflußmenge,
die die Sekundärwicklungen von
der Primärwicklung
erhalten, im Vergleich zu einer Struktur erhöht, bei der die einfachen stabförmigen Magnetkerne
nur an den Endabschnitten elektromagnetisch an die Primärwicklung
gekoppelt sind, wodurch man eine höhere Abgabe erzeugen kann.
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Beim
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Wert der Streuinduktivität gemäß der Anordnung
der Magnetplatten verstellt werden, die in der Nähe der Sekundärwicklungen
angeordnet sind, und zwar so, daß sowohl die Primärwicklung
als auch die mehreren Sekundärwicklungen
oder nur die mehreren Sekundärwicklungen
abgedeckt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
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1 ein
Diagramm, das eine ganze Struktur eines Wechselrichter-Transformators
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Diagramm, das ein Wicklungsaufnahmesubstrat des in 1 gezeigten
Wechselrichter-Transformators zeigt;
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3 ein
auseinandergezogenes Diagramm von 2;
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4 ein
Diagramm, das ein Beispiel für eine
Schaltung zeigt, bei der CFLs an den in 1 gezeigten
Wechselrichter-Transformator angeschlossen sind;
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5 ein
Diagramm, das eine Ersatzschaltung des Wechselrichter-Transformators
wie in 4 gezeigt, zeigt.
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6 ein
Diagramm, das eine ganze Struktur eines Wechselrichter-Transformators
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
Diagramm, das eine ganze Struktur eines Wechselrichter-Transformators
gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Diagramm, das eine ganze Struktur eines Wechselrichter-Transformators
gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
Diagramm, das eine Ersatzschaltung eines herkömmlichen Wechselrichter-Transformators
mit einer offenen Magnetkreisstruktur zeigt;
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10 ein
Diagramm, das einen herkömmlichen
Wechselrichter-Transformator mit einer offenen Magnetkreisstruktur
zeigt, wobei ein stabförmiger Kern
als Magnetkern verwendet wird; und
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11 ein
Diagramm, das eine Schaltung zeigt, in der Vorschaltkondensatoren
an einen Wechselrichter-Transformator mit einer geschlossenen Magnetkreisstruktur
angeschlossen sind, wodurch zwei CFLs Elektrizität entladen können.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
erfolgt nun eine ausführlichere
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
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1 ist
ein Diagramm, das die ganze Struktur eines Wechselrichter-Transformators
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Wechselrichter-Transformator
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine offene Magnetkreisstruktur auf, wie später beschrieben
wird, bei der ein stabförmiger
Magnetkern verwendet wird und eine Sekundärwicklung um den stabförmigen Magnetkern
gewickelt ist.
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In 1 bezeichnet
die Bezugszahl 1 eine Primärwicklung und 2 eine
Sekundärwicklung.
Mehrere Sekundärwicklungen 2, 2 (in
diesem Beispiel zwei) sind jeweils elektromagnetisch an die Primärwicklung 1 gekoppelt,
die als eine gemeinsame Primärwicklung
dient.
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Das
heißt,
die jeweiligen Sekundärwicklungen 2 sind
getrennt um stabförmige
Magnetkerne 3, 3 gewickelt, die aus Ferrit bestehen,
das ein weichmagnetisches Material ist, oder dergleichen und parallel
zueinander angeordnet. Diese stabförmigen Magnetkerne 3, 3 sind
elektromagnetisch an die gemeinsame Primärwicklung 1 gekoppelt.
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Bei
diesem Beispiel sind die jeweiligen stabförmigen Magnetkerne 3, 3 unabhängig ausgebildet und
elektromagnetisch an die Primärwicklung 1 mit zueinander
gleichwertigen Charakteristiken gekoppelt. Dementsprechend fungieren
die jeweiligen Sekundärwicklungen 2, 2 unabhängig voneinander
und sind elektromagnetisch gleichwertig zueinander.
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Bei
diesem Beispiel sind die obigen Sekundärwicklungen 2, 2 um
die stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 entlang einer axialen Richtung
davon gewickelt. Weil eine hohe Spannung erzeugt wird, sind diese
stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 in der axialen Richtung in mehrere
Sektionen unterteilt, und eine isolierende Unterteilungsplatte 4 ist
jeweils zwischen benachbarten Sektionen angeordnet, so daß ein Kriechabstand
eingehalten wird, der zum Verhindern einer Kriechentladung erforderlich
ist.
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Tatsächlich ist
jede der Sekundärwicklungen 2, 2 auf
die Außenperipherie
eines zylindrischen Spulenkörpers 5 gewickelt,
und jeder stabförmige
Magnetkern 3, 3 ist in den Spulenkörper 5 eingesetzt.
Die Primärwicklung 1 ist
ebenfalls auf einen zylindrischen Spulenkörper (Primärwicklungsspulenkörper) 6 gewickelt,
und der Primärwicklungsspulenkörper 6 ist
mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der die unteren Endabschnitte
der stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 in der Figur aufnehmen kann.
Außerdem
sind beide Stirnflächen
der jeweiligen Spulenkörper 5 und 6 mit Flanschen 5a, 5b; 6a, 6b versehen.
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Die
stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 sind an jeweiligen Stellen in
dem Primärwicklungsspulenkörper 6 fest
positioniert, die einander elektromagnetisch gleichwertig sind,
so daß die
stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 mit den zueinander gleichwertigen Charakteristiken
elektromagnetisch an die Primärwicklung 1 gekoppelt
sind. Der andere Abschnitt jeder der stabförmigen Magnetkerne 3, 3 (bezüglich des
Abschnitts, der in dem Primärwicklungsspulenkörper 6 positioniert
ist) ist in jeder der Sekundärwicklungsspulenkörper 5, 5 positioniert,
auf die die jeweiligen Sekundärwicklungen 2, 2 gewickelt
sind.
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Mit
der obigen Struktur wird die elektromagnetische Kopplung der Sekundärwicklungen 2, 2 an die
Primärwicklung 1 wie
oben beschrieben realisiert, und die jeweiligen Sekundärwicklungen 2, 2 sind
zueinander elektromagnetisch gleichwertig.
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Anfang
und Ende der Primärwicklung 1 plus eine
Rückkopplungswicklung
sind an Anschlußstifte 7a bis 7e angeschlossen,
die von einem Primärwicklungsanschlußblock 7 festgetragen
werden. Außerdem
sind Anfang und Ende der jeweiligen Sekundärwicklungen 2, 2 an
Anschlußstifte 8a und 8b angeschlossen,
die von jeweiligen Sekundärwicklungsanschlußblöcken 8, 8 festgetragen
werden.
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Die
Anschlußblöcke 7 und 8, 8 bestehen
aus einem isolierenden Material und sind fest positioniert, und
zwar am weitesten weg voneinander, wobei die Primär- und Sekundärwicklungsspulenkörper 5, 5 und 6 dazwischen
angeordnet sind.
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2 ist
ein Diagramm, das den in 1 gezeigten Wechselrichter-Transformator
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wobei die Primärwicklung 1 und
die Sekundärwicklungen 2, 2 (Wicklungsaufnahmesubstrat 21)
entfernt sind, und 3 ist eine auseinandergezogene
Ansicht von 2. In 2 und 3 bezeichnen
die gleichen Referenzen wie die in 1 identische
Teile.
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Die
jeweiligen Wicklungen 1 und 2, 2 sind
auf dem Wicklungsaufnahmesubstrat 21 wie in 1 gezeigt
vorgesehen.
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4 zeigt
ein Beispiel einer Schaltung, bei der CFLs (Lasten) an den oben
beschriebenen Wechselrichter-Transformator
der vorliegenden Erfindung angeschlossen sind.
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In 4 stellt
der Wechselrichter-Transformator 41 der vorliegenden Erfindung
zusammen mit einem Schaltkreis 42 eine Wechselrichterschaltung dar.
Mit dieser Struktur transformiert der Wechselrichter-Transformator
eine an die gemeinsame Primärwicklung 1 angelegte
hochfrequente Spannung herauf und legt die heraufgesetzte Spannung
an zwei an die Sekundärwicklung 2, 2 angeschlossene
CFLs an, wodurch veranlaßt
wird, daß sich
die CFLs entladen und aufleuchten.
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In 4 ist
L eine Induktivität,
R1 und R2 sind Widerstände
und Q1 und Q2 sind Transistoren, und diese Komponenten stellen den
obigen Schaltkreis 42 dar.
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5 ist
ein Diagramm, das eine Ersatzschaltung des in 4 gezeigten
Wechselrichter-Transformators zeigt. In 5 bezeichnen
die gleichen Referenzen wie jene in 9 identische oder
gleichwertige Teile.
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Gemäß dem Wechselrichter-Transformator 41 der
vorliegenden Erfindung, der wie in 4 gezeigt
in der Wechselrichterschaltung vorgesehen ist, weisen die jeweiligen
Sekundärwicklungen 2, 2,
wie man aus der in 5 gezeigten Ersatzschaltung
erkennen kann, die Primärwicklung 1 gemeinsam
auf, sind aber voneinander unabhängig
und elektromagnetisch zueinander gleichwertig. Das heißt, die Schaltungsstruktur
ist derart, daß die
jeweiligen CFLs durch die individuellen Streuinduktivitäten L1, L1
verbunden sind (Sekundärwicklungen 2, 2).
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Selbst
wenn sich auch nur eine der CFLs zuerst entlädt, fällt dementsprechend die Ausgangsspannung
(Spannung an Ausgangsanschluß T)
der anderen Sekundärwicklung 2 nicht
ab (eine CFL beeinträchtigt
nicht den Entladezustand der anderen CFL). Mit anderen Worten kann
sich, nachdem sich eine CFL entlädt
und aufleuchtet, die andere CFL normal entladen und aufleuchten,
ohne daß Vorschaltkondensatoren
Cb, Cb verwendet werden (siehe 11).
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Bei
der obigen Ausführungsform
wurde ein Fall beschrieben, bei dem die beiden Sekundärwicklungen 2, 2 vorgesehen
sind, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur
beschränkt
und läßt sich
auf eine Struktur anwenden, bei der drei oder mehr Sekundärwicklungen
angeordnet sein können
und eine CFL an jede dieser Sekundärwicklungen angeschlossen sein
kann.
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Bei
der obigen Ausführungsform
sind außerdem
die jeweiligen stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 in einer einfachen Stabform (I-Form)
ausgebildet, können
aber beispielsweise in einer L-Form ausgebildet sein, wie in 6 gezeigt.
In diesem Fall ist jede der Sekundärwicklungen 2, 2 um
einen Flügel
(vertikalen Flügel)
der L-Form gewickelt, und die jeweiligen L-förmigen
Magnetkerne 3, 3 sind fest relativ zu der Primärwicklung 1 derart
positioniert, daß die
jeweiligen Stirnflächen
der anderen Flügel
(horizontalen Flügel)
der L-förmigen
Magnetkerne 3, 3 einander so gegenüber stehen,
daß jeder
der anderen Flügel
insgesamt elektromagnetisch an die Primärwicklung 1 gekoppelt
ist.
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Mit
dieser Struktur wird die Magnetflußmenge, die die Sekundärwicklungen 2, 2 von
der Primärwicklung 1 empfangen,
vergrößert, um
dadurch im Vergleich zu einem Fall eine höhere Abgabe zu erzeugen, wo
nur der Endabschnitt jeder der einfachen stabförmigen Magnetkerne 3, 3 elektromagnetisch an
die Primärwicklung 1 gekoppelt
ist, wie in 1 gezeigt.
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Außerdem wird
bei der oben beschriebenen Ausführungsform
die elektromagnetische Kopplung der jeweiligen stabförmigen Magnetkerne 3, 3 (Sekundärwicklungen 2, 2)
an die Primärwicklung 1 dadurch
durchgeführt,
daß die
unteren Endabschnitte der jeweiligen stabförmigen Magnetkerne 3, 3 innerhalb
des Primärwicklungsspulenkörpers 6 angeordnet
werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur
beschränkt.
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Beispielsweise
kann, wie in 7 gezeigt, ein Sekundärmagnetkern 71 innerhalb
des Primärwicklungsspulenkörpers 6 angeordnet
werden, wobei die unteren Stirnflächen der jeweiligen stabförmigen Magnetkerne 3, 3 der
oberen Stirnfläche
des Sekundärmagnetkerns 71 gegenüberliegen,
um dadurch die obige elektromagnetische Kopplung durchzuführen.
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Außerdem ist
die Schnittkonfiguration (Querschnittskonfiguration) der stabförmigen Magnetkerne 3, 3 nicht
auf eine spezifische Form wie etwa einen Kreis beschränkt, sondern
kann willkürlich
sein, beispielsweise ein Rechteck oder eine Ellipse, sofern die
stabförmigen
Magnetkerne 3, 3 in den Spulenkörper 5 eingesetzt
werden können.
Allgemein ist die Schnittkonfiguration der stabförmigen Magnetkerne 3, 3 identisch
zu der Schnittkonfiguration desjenigen Abschnitts des Spulenkörpers 5,
in den die Magnetkerne eingesetzt werden.
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Außerdem können, wie
in 8 exemplifiziert, zwei aus Ferrit oder dergleichen
hergestellte magnetische Platten 81, 81 in der
Nähe zu
und entlang der axialen Wicklungsrichtung (in der Figur vertikal)
der Sekundärwicklungen 2, 2 derart
angeordnet sein, daß die
Sekundärwicklungen 2, 2 bedeckt
sind.
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Mit
dieser Struktur wird dadurch, daß magnetische Platten 81, 81 in
der Nähe
der Sekundärwicklungen 2, 2 vorgesehen
sind, ermöglicht,
den Wert der Streuinduktivität
L1 zu verstellen, wodurch eine Verstellung der Entladebedingungen
der CFL ermöglicht
wird.
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8 ist
eine Ansicht von der linken Seite von 1 und zeigt
einen Fall, bei dem ein Paar magnetischer Platten 81, 81 so
angeordnet sind, daß sie die
Vorder- und Rückseite
der Sekundärwicklungen 2, 2 bedecken,
aber die magnetischen Platten 81 können so strukturiert sein,
daß sie
weiterhin die rechte und linke Seite (beide Seitenflächen) der
Sekundärwicklungen 2, 2 bedecken.
In diesem Fall sind die Abstände
der Sekundärwicklungen 2, 2 und
andere Bedingungen so eingestellt, daß durch die Bereitstellung
der magnetischen Platten 81, 81 eine Ableitung
von Hochspannung von den Sekundärwicklungen 2, 2 verhindert
wird.
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Außerdem können die
magnetischen Platten 81, 81 so strukturiert sein,
daß sie
nicht nur die Sekundärwicklungen 2, 2,
sondern auch die Primärwicklung 1 bedecken.
Da in diesem Fall die Primärwicklung 1 und
die Sekundärwicklungen 2, 2 so
ausgelegt sind, daß sie
eng aneinander gekoppelt sind, sind ein Bereich der Primärwicklung 1,
der mit den magnetischen Platten 81, 81 bedeckt
ist, und andere Bedingungen so eingestellt, daß sie verhindern, daß die Streuinduktivität L1 extrem
reduziert wird und den Entladevorgang der CFLs beeinträchtigt.
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Der
Abschnitt der magnetischen Platten 81, 81 kann
willkürlich
konfiguriert werden, soweit nicht die Funktion durch die magnetischen
Platten 81, 81, den Wert der Streuinduktivität L1 zu
verstellen, verloren geht.
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Wie
oben beschrieben wurde, und gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in einem Wechselrichter-Transformator, an den mehrere
Lasten wie etwa CFLs angeschlossen sind, mehrere stabförmige Magnetkerne
vorgesehen, die unabhängig
ausgebildet und elektromagnetisch an eine gemeinsame Primärwicklung
mit zueinander gleichwertigen Charakteristiken gekoppelt sind. Dann
werden die jeweiligen Sekundärwicklungen
um die mehreren stabförmigen
Magnetkerne gewickelt, wodurch man mehrere Sekundärwicklungen
erhält,
die unabhängig
voneinander fungieren können
und elektromagnetisch zueinander gleichwertig sind, und mehrere
Lasten sind jeweils an die mehreren Sekundärwicklungen angeschlossen.
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Mit
dieser Struktur kann der Wechselrichter-Transformator, durch den mehrere Lasten
arbeiten können,
ohne daß sie
einander beeinträchtigen, erhalten
werden, ohne daß die
Anzahl der Wechselrichter-Transformatoren
in einem Verhältnis
von 1 : 1 zu der Anzahl der Lasten zunimmt, so daß die Gesamtstruktur
kleiner und preiswerter ist als die herkömmliche offene Magnetkreisstruktur.
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Da
der Wechselrichter-Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung
die offene Magnetkreisstruktur verwendet, bei der die Sekundärwicklungen um
die stabförmigen
Magnetkerne gewickelt sind, können
außerdem
alle der geschlossenen Magnetkreisstruktur inhärenten Probleme wie etwa die Schwankung
des Entladevorgangs zwischen den an die jeweiligen Sekundärwicklungen
angeschlossenen Lasten und auch eine Verschlechterung bei der Leistungseffizienz
und eine Zunahme der Anzahl von Teilen, die beide dadurch verursacht
werden, daß Vorschaltkondensatoren
hinzugefügt
werden, eliminiert werden.
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Die
vorausgegangene Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Erläuterung vorgelegt.
Sie soll nicht erschöpfend
sein oder die Erfindung auf die offenbarte präzise Form beschränken, und
Modifikationen und Abwandlungen sind angesichts der obigen Lehren
möglich
oder können durch
eine Ausübung
der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Ausführungsformen
wurden gewählt
und beschrieben, um die Grundlagen der Erfindung und ihre praktische
Anwendung zu erläutern, damit
der Fachmann die Erfindung in zahlreichen Ausführungsformen und mit verschiedenen
Modifikationen nutzen kann, wie sie sich für die jeweilige, in Betracht
gezogene Verwendung eignen. Der Schutzbereich der Erfindung soll
durch die hier beigefügten Ansprüche definiert
sein.