JP2007300039A - High voltage transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器に使用される高電圧発生用の高電圧トランスに関するものである。 The present invention relates to a high voltage transformer for generating a high voltage used in electrical equipment.
従来、高電圧トランスとして特許文献１乃至特許文献５が知られている。
Conventionally,
図１１は特許文献３に記載された従来のＣＲＴテレビジョンセットに使用される高電圧トランスの断面図である。中心に磁心となるコア６を配しこれの中心から同心円状に配置された一次側コイルボビン５と二次側コイルボビン３に巻線が巻かれ、２次巻線９が円筒状の前記二次側コイルボビン３に複数層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成され、この各層の巻線の巻き終わり端末３ｂが一つのダイオード１のアノード側リード線端末１ａに接続されダイオードのカソード側リード線端末１ａが次層の巻線の巻き始め端末３ｂに接続されて順次接続されて構成されている（特許文献３参照。）。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a high voltage transformer used in the conventional CRT television set described in
図１２は特許文献２に記載された従来の高電圧トランスのダイオードホルダのダイオード保持部の断面図である。このダイオード１は互いに平行にプラスティック成形品でなるダイオードホルダ２で保持固定される。隣接するダイオード１がお互いに適切な距離をもって固定されるためにダイオードホルダ２にダイオード１を固定するためのリブ２ｃが形成されている。このリブには挿入しやすくするために傾斜を持った挿入部２ｄと挿入後ダイオードが外れにくくするための挿入部２ｄと逆テーパを持ったツメ部２ｅを具備している（特許文献２参照。）。
FIG. 12 is a sectional view of a diode holding portion of a diode holder of a conventional high voltage transformer described in
図１３は特許文献１に記載された従来の高電圧トランスのダイオードリード保持部の図である。ダイオードホルダ２のダイオード１のリード線端末保持部２ａによってリード線端末１ａと二次側コイルボビンの端子ピンがほぼ平行に対向した状態で配置されている。ダイオード１のリード端末１ａは二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ｂに挿入された端子ピン３ｂに巻きつけられた２次巻線の端末と半田付けによって接続される。ダイオードリード線端末１ａと二次側コイルボビン端子ピン３ａの半田付けを行う箇所は通常複数個あるのでこれらを一度にディップ槽に浸して接続を行う。上記のように結線された高電圧トランスは高電圧を発生するために外装ケースで覆われこれに樹脂を充填して作られる（特許文献１参照。）。
FIG. 13 is a diagram of a diode lead holding part of a conventional high voltage transformer described in
図１４は特許文献１に記載された従来の高電圧トランスのダイオードリード保持部の断面図である。ダイオードリード線端末部１ａはダイオードホルダに設けられたリード線保持部２ａによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに保持された端子ピン３ｂとダイオードリード線端末１ａがほぼ平行に保持されている（特許文献１参照。）。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a diode lead holding part of a conventional high voltage transformer described in
図１５は特許文献５に記載された従来の高電圧トランスの内部回路構成図である。製品として使用される高電圧トランスの２次側負荷電流は（Ａ）端子から２次巻線９と各層間に接続されたダイオード１を通って（Ｂ）端子から表示装置に供給される。２次側負荷電流はこれに接続されるテレビセットによって左右されるがたとえばＣＲＴ（陰極線管）の場合は０．７ｍＡ〜２．５ｍＡであるので通常定格容量５ｍＡの整流ダイオード１が２次巻線９の各層間に１本づつ接続されている（特許文献５参照。）。
FIG. 15 is an internal circuit configuration diagram of a conventional high-voltage transformer described in
ところが、最近では製品として使用される高電圧トランスの中にはこれの２次側負荷電流が２．５ｍＡを超えるものが要求されるようになり高耐圧で高電流が可能なダイオードが必要になっている。
しかしながら上記の従来の構成では、高耐圧高電流容量のダイオードを用いた場合には現在のダイオードに対し体積で約３０倍になりこれを使用するためには形状が大きくなるため現在の高電圧トランスの構成を大きく変更しなければならないするという問題点を有していた。 However, in the above-described conventional configuration, when a diode having a high withstand voltage and a high current capacity is used, the volume is about 30 times that of the current diode and the shape becomes large in order to use this diode. There was a problem of having to make a big change in the configuration of
また、高耐圧高電流容量のダイオードは1本あたり現在のダイオードに対し非常に高価であるという問題点を有していた。 In addition, each diode with a high withstand voltage and a high current capacity has a problem that it is very expensive per diode.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、高電圧トランスの構成を大きく変更することなく現有のダイオードを使用できる高電圧トランスを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a high voltage transformer that can use an existing diode without greatly changing the configuration of the high voltage transformer.
この目的を達成するために本発明の高電圧トランスは、
各層間に接続される前記ダイオードをダイオードの軸方向に対し複数個並列に接続しかつ平行でダイオードホルダから積み上げる方向に配置される構成を有している。
In order to achieve this object, the high voltage transformer of the present invention is:
A plurality of the diodes connected between the respective layers are connected in parallel with respect to the axial direction of the diodes and are arranged in a direction in which they are stacked in parallel from the diode holder.
また、前記ダイオードホルダに装備されたつめを有する複数個の突起によって並列に配置された複数個の前記ダイオードをまとめて保持する構造を持つ構成を有している。 The diode holder has a structure in which a plurality of the diodes arranged in parallel by a plurality of protrusions having claws mounted on the diode holder are held together.
さらに、各層間に接続された複数個並列に接続しかつ平行でダイオードホルダから積み上げる方向に配置したダイオードのリード線端末と二次側コイルボビンの端子ピンに巻きつけ固定された２次巻線の端末の接続部はそれぞれ複数個のダイオードのリード線端末を高圧巻線の端末が巻きつけられた端子ピンにほぼ平行になるよう対向した状態でダイオードホルダに保持される構成を有している。 In addition, a plurality of diodes connected in parallel and connected in parallel and arranged in parallel and stacked in the direction of stacking from the diode holder, and terminals of secondary windings wound around and fixed to terminal pins of the secondary coil bobbin Each of the connecting portions has a configuration in which the lead terminals of the plurality of diodes are held by the diode holder in a state of facing each other so as to be substantially parallel to the terminal pin around which the end of the high voltage winding is wound.
また、前記ダイオードの複数のリード線端末をまとめて保持する前記ダイオードホルダのコの字形状の保持部に前記ダイオードホルダの厚みより厚く前記リード線端末を３方向から囲むように形成されたリブを持つ構成を有している。 In addition, a rib formed so as to surround the lead wire terminal from three directions thicker than the thickness of the diode holder is formed in the U-shaped holding part of the diode holder that collectively holds the plurality of lead wire terminals of the diode. It has the composition to have.
以上のように本発明は、高電圧トランスの厚さ方向は大きくなるが幅方向は大きさを変えないで設計でき、また部品装着構造や半田接続を従来の生産方法から大きく変えることなく行うことができ、さらに現有部品の使用が可能であるので高価なダイオードを使用せずコストアップが押えられ、また複数本の端末線を一度に半田ディップする時の不良低減も可能であるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the thickness direction of the high-voltage transformer increases, but the width direction can be designed without changing the size, and the component mounting structure and solder connection can be performed without greatly changing from the conventional production method. In addition, since it is possible to use existing parts, it is possible to suppress cost increase without using expensive diodes, and it is possible to reduce defects when soldering multiple terminal wires at once Is obtained.
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における高電圧トランスの断面図である。１はダイオード、２はダイオードホルダ、３は二次側コイルボビン、４は半田接続部、５は一次側コイルボビン、６はコア、７は外装ケース、８は充填樹脂、９は２次巻線、１０は１次巻線である。高電圧トランスは中心部に磁心となるコア６を配しこれの中心から同心円状に配置された一次側コイルボビン５と二次側コイルボビン３に巻線が巻かれる。二次側コイルボビン６に巻かれた２次巻線９は円筒状の前記二次側コイルボビンに複数層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成され、この各層の巻線の巻き終わり端末が一つのダイオード１のアノード側リードに接続されダイオード１のカソード側リードが次層の巻線の巻き始め端末に接続されて順次接続されて構成されている。各層間に接続されるダイオード１は並列にかつダイオードホルダ２から平行に垂直方向に３個積み上げられる。またダイオード１は３個同時に装着されこれのリード線は同方向に配置されダイオードホルダのリード線保持部２ａに設けたコの字状の保持リブ２ｂで保持される。コの字状の保持リブ２ｂに保持されたダイオードのリード線端末１ａは二次側コイルボビンの端子ピン保持部３ａに装着された端子ピン３ｂとほぼ平行に対向した状態で保持されている。ダイオード１が積み上げる方向に増やされることでダイオードホルダ２の幅方向は大きくならず積み上げた方向のみ大きくなる。ダイオードホルダ２の幅方向が大きくならなければこれを装着している二次側コイルボビン３の大きさを変える必要がなくなるのでトランス全体の構成および形状を大きく変える必要がなくなる。ダイオードのリード線端末１ａと二次側コイルボビンの端子３ｂの接続部４には半田が使用されている。半田は平行に配置された端子ピンを同時に半田付けすることが出来る。 これらの部品は高電圧を発生するため外装ケース７で覆われこの中に樹脂８を充填して使用される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high voltage transformer according to
図２は本発明の実施の形態１における高電圧トランスのダイオードホルダのダイオード保持部の断面図である。ダイオード１はダイオードホルダ２にダイオードリード線を軸とする軸方向に平行に挟み込むように対向して形成されたダイオード保持部２ｃによってダイオードホルダ２上に積み上げる方向で保持されている。リブ２ｃにはダイオード１がダイオードホルダ２に装着され易いように角度をもった導入部２ｄと挿入後ダイオードが外れ難いようにリブ２ｄと逆テーパを持ったツメ部２ｅを具備している。このリブ２ｃの寸法は並列に挿入されるダイオード１の本数に合わせて決定される。実施の形態１では並列に３本のダイオードを装着した図を示す。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the diode holding portion of the diode holder of the high-voltage transformer according to
図３は本発明の実施の形態１における高電圧トランスのダイオードリード保持部の図である。二次側コイルボビンに巻線された２次巻線は複数層に分割されそれぞれの層ごとにこれの端末は二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに装着された端子ピン３ｂに巻きつけられている。３本のダイオードのリード線端末部１ａは、幅がダイオードのリード線の直径よりわずかに大きく奥行きがダイオードリード線の直径の３倍以上あるダイオードホルダのリード線保持部２ａに設けられたコの字状の保持リブ２ｂによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３aに保持された２次巻線の端末端子ピン３ｂとほぼ平行に対向した状態で一直線上に保持される。
FIG. 3 is a diagram of the diode lead holding part of the high voltage transformer in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention. The secondary winding wound around the secondary coil bobbin is divided into a plurality of layers, and the terminal of each layer is wound around the
図４は本発明の実施の形態１における高電圧トランスのダイオードリード保持部の断面図である。ダイオードリード線端末部１ａはダイオードホルダのリード線保持部２ｂにダイオードホルダの厚みより厚く３本のダイオードリード線の３方を囲むようにコの字状に形成された保持リブ２ｂによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに保持された端子ピン３ｂとダイオードリード線端末の３本がほぼ平行に対向した状態で保持される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the diode lead holding part of the high voltage transformer in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention. The diode lead wire terminal portion 1a is connected to the lead
図５は本発明の実施の形態１における高電圧トランスのダイオードリード線保持部と従来のとの比較図である。従来のダイオードリード線保持部２ａにダイオードのリード線端末１ａを保持した場合にこれが左右にぶれたときのリード線先端ずれ寸法Ｌ１は、リード線の長さを４、ダイオードホルダの厚さを１、ダイオードリード保持部の幅を０．７、ダイオードのリード線径を０．５とした場合に約１．６６となる。それに対し本発明の実施の形態１に基づいてダイオードリード線保持部２ａにコの字状の保持リブ２ｂを設けた時のリード先端ずれ寸法Ｌ２は、保持リブ高さを１、リード線の長さを５、ダイオードホルダの厚さを１、ダイオードリード保持部の幅を０．７、ダイオードのリード線径を０．５とした場合に約０．８７となる。すなわちコの字状の保持リブ２ｂによりリード線の先端のぶれを約半分に小さくすることが出来る。前記コの字状の保持リブ２ｂの高さが高い程ダイオードリード線端末はそれぞれが左右にバラけることなく端子ピン３ｂと近接して保持することが出来る。近接に保持する事によってダイオードリード線端末部1ａと端子ピン３ｂの半田付けは容易になる。
FIG. 5 is a comparison diagram between the diode lead wire holding portion of the high voltage transformer and the conventional one in
図６は本発明の実施の形態１における高電圧トランスの内部回路構成図である。２次巻線９の各層間には３個のダイオード１が並列に接続され２次側負荷電流をは（Ａ）端子から２次巻線９とそれぞれの巻線間を接続しているダイオード１を通って（Ｂ）端子から表示装置へ供給される。たとえば２次側負荷電流が１０ｍＡの場合には各層間に接続された３個の定格電流５ｍＡのダイオードには分流されそれぞれ３．３ｍＡが流れてそれぞれのダイオードの定格以下で使用できる。それぞれのダイオードは極性および形状、性能が同等のものを使用する。実際には並列使用による表皮効果や順電圧のばらつきなどを考慮しディレーティングを行い最終的な判断はダイオードの温度を測定し判断して使用する。
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における高電圧トランスのダイオードリード保持部の図である。二次側コイルボビンに巻線された２次巻線は複数層に分割されそれぞれの層ごとにこれの端末は二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに装着された端子ピン３ｂに巻きつけられている。３本のダイオードのリード線端末部１ａは、ダイオードホルダのリード線保持部２ａに設けた幅がダイオードリード線の直径の２倍より少し広く奥行きがダイオードリード線の直径の２倍より大きいコの字状の保持リブ２ｂによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３aに保持された２次巻線の端末端子ピン３ｂとほぼ平行に対向した状態で俵積み状に保持される。
FIG. 6 is an internal circuit configuration diagram of the high voltage transformer according to
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram of the diode lead holding part of the high voltage transformer according to the second embodiment of the present invention. The secondary winding wound around the secondary coil bobbin is divided into a plurality of layers, and the terminal of each layer is wound around the
図８は本発明の実施の形態２における高電圧トランスのダイオードリード保持部の断面図である。ダイオードリード線端末部１ａはダイオードホルダのリード線保持部２ａに設けられたダイオードホルダの厚みより厚く３本のダイオードリード線の３方を囲むようにコの字状に形成された保持リブ２ｂよって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに保持された端子ピン３ｂとダイオード端末の３本がほぼ平行に対向した状態で保持される。コの字状の保持リブ２ｂのダイオードリード線と近接する部分の長さが長い程ダイオードリード線端末はそれぞれが左右にバラけることなく端子ピン３ｂと近接して保持することが出来る。近接に保持する事によってダイオードリード線端末部1ａと端子ピン３ｂの半田付けは容易になる。
（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における高電圧トランスのダイオードリード保持部の図である。二次側コイルボビンに巻線された２次巻線は複数層に分割されそれぞれの層ごとにこれの端末は二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに装着された端子ピン３ｂに巻きつけられている。３本のダイオードのリード線端末部１ａは、幅がダイオードリード線の直径の３倍で奥行きがダイオードリード線の直径より大きいダイオードホルダのリード線保持部２ｂによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３aに保持された２次巻線の端末端子ピン３ｂとほぼ平行に対向するように横一線上に保持される。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the diode lead holding part of the high voltage transformer in accordance with the second exemplary embodiment of the present invention. The diode lead wire terminal portion 1a is formed by a holding
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a diagram of the diode lead holding part of the high voltage transformer according to the third embodiment of the present invention. The secondary winding wound around the secondary coil bobbin is divided into a plurality of layers, and the terminal of each layer is wound around the
図１０は本発明の実施の形態３における高電圧トランスのダイオードリード保持部の断面図である。ダイオードリード線端末部１ａはダイオードホルダのリード線保持部２ａに設けられたダイオードホルダの厚みより厚く３本のダイオードリード線の３方を囲むようにコの字状に形成された保持リブ２ｂによって二次側コイルボビンの端子ピン装着部３ａに保持された端子ピン３ｂとダイオードリード線端末の３本がほぼ平行に対向した状態で保持される。コの字状の保持リブ２ｂのダイオードリード線と近接する部分の長さが長い程ダイオードリード線端末はそれぞれが左右にバラけることなく端子ピン３ｂと近接して保持することが出来る。近接に保持する事によってダイオードリード線端末部1ａと端子ピン３ｂの半田付けは容易になる。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the diode lead holding part of the high-voltage transformer in the third embodiment of the present invention. The diode lead wire terminal portion 1a is formed by a holding
たとえば最近の映像表示装置は従来のＣＲＴ（陰極線管）だけでなくＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）やＬＣＤ（液晶ディスプレイ）他多様化している。そのいくつかは高電圧で高電流を使用するものもあり今後大型化や高輝度化によりさらに電圧や電流は上昇するものと考えられている。そういった場合にも大きな変更なしに対応できる本発明は新製品の開発サイクルに迅速にするための一つの手段となる。その他の高電圧トランスを使用する電気機器においても大型化大容量化は進んでいるので同様に本発明が有効な手段となる。 For example, recent video display devices are diversified in addition to conventional CRTs (cathode ray tubes) as well as PDPs (plasma display panels) and LCDs (liquid crystal displays). Some of them use high voltage and high current, and it is considered that the voltage and current will increase further in the future as the size and brightness increase. The present invention which can cope with such a case without any major change is one means for speeding up the development cycle of a new product. Also in other electrical equipment using a high voltage transformer, since the increase in size and capacity is progressing, the present invention is also an effective means.
１ ダイオード
１ａ ダイオードリード線端末
２ ダイオードホルダ
２ａ リード線保持部
２ｂ コの字状の保持リブ
２ｃ ダイオード保持部
２ｄ ダイオード挿入部
２ｅ ダイオード保持ツメ
３ 二次側コイルボビン
３ａ 端子ピン装着部
３ｂ 端子ピン
４ 半田付け部
５ 一次側コイルボビン
６ コア
７ 外装ケース
８ 樹脂
９ ２次巻線
１０ １次巻線
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各層間に接続される前記ダイオードをダイオードの軸方向に対し複数個並列に接続しかつ平行でダイオードホルダから積み上げる方向に配置される高電圧トランス。 A ferrite core serving as a magnetic core is arranged at the center, and windings are wound around the primary coil bobbin and the secondary coil bobbin that are concentrically arranged from the center thereof, and a plurality of secondary windings are formed on the secondary coil bobbin having a cylindrical shape. The layers are divided into layers, and the layers between each layer are insulated by an insulator, so that the phase of the voltage generated in each layer is the same, and the winding end terminals of the windings in each layer are held in one diode holder. A high voltage transformer configured to be connected to the anode side lead of the diode and the cathode side lead of the diode connected to the winding start terminal of the next layer winding and sequentially connected;
A high-voltage transformer, wherein a plurality of the diodes connected between the respective layers are connected in parallel to the axial direction of the diode and arranged in a direction in which the diodes are stacked in parallel from the diode holder.
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