JP2007317757A

JP2007317757A - 小型昇圧トランス

Info

Publication number: JP2007317757A
Application number: JP2006143509A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kijima; 稔木嶋; Kiichi Saito; 基一斎藤
Original assignee: Kijima Co Ltd
Current assignee: Kijima Co Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】フェライトコアに巻回された一次コイルと二次コイルとの間隔の変えて漏れインダクタンス値の所望の値に設定した小型昇圧トランスを提供すること。
【解決手段】Ｉ字形のフェライトコア３およびコ字形のフェライトコア４と、四角筒形の巻線部、この巻線部に形成された複数の鍔部13〜16、この鍔部13〜16のうち両端の鍔部13、16の下部に形成された端子部17、18よりなるボビン１とを具備し、ボビン１に巻線を施さない部分19を形成し、その両側に一次コイル21および二次コイル22を巻線して、Ｉ字形のフェライトコア３をボビン１に挿通し、ボビン１の両端から突出したＩ字形のフェライトコア３の両側部にコ字形のフェライトコア４を接合したものである。
【選択図】図４

Description

この発明は、液晶表示装置などのバックライトとして用いられる冷陰極放電管用のインバータ回路に使用する昇圧トランスに関する。

液晶表示装置などのバックライトとして冷陰極放電管が使用されている。冷陰極放電管を反射板とともに表示パネルに取り付けたとき、昇圧トランスの二次側の冷陰極放電管を含む通電回路と接地との間に容量成分が形成される。

昇圧トランスの漏れインダクタンス値をある程度大きくすることにより、その漏れインダクタンスと昇圧トランスの二次側に形成される容量成分との間で共振回路を構成することができる。

インバータ回路の動作周波数と冷陰極放電管を含む放電回路の共振周波数に大幅なずれがあると、インバータ回路の出力インピーダンスと放電インピーダンスの関係から電力を有効に利用できなくなる。

下記特許文献に開示されているように、昇圧トランスの漏れインダクタンス値を大きくするとともに、インバータ回路の動作周波数と冷陰極放電管を含む放電回路の共振周波数とをほぼ一致させると、インバータ回路の変換効率が改善されて昇圧トランスの小型化が可能になることが開示されている。これは、昇圧トランス一次巻線に流れる励磁電流が少なくなって、トランスの一次巻線側から見た力率が向上し、昇圧トランスの銅損が減少することに基づくものである。
特開２００５−１１３７５３号

このような漏れインダクタンス値を有する昇圧トランスにおいては、二次側回路の共振周波数に合わせるために、漏れインダクタンス値を最適に設定しなければならない。

そこで、この発明は、昇圧トランスの設計および製造を容易ならしめるために考えられたもので、所望の漏れインダクタンス値を得るために、フェライトコアに巻回された一次コイルと二次コイルとの間隔の設定を容易ならしめるように構成したものである。

この発明の小型昇圧トランスは、Ｉ字形のフェライトコアおよびコ字形のフェライトコアと、四角筒形の巻線部、この巻線部に形成された複数の鍔部、前記鍔部のうち両端の鍔部の下部に形成された端子部よりなるボビンとを具備し、上記ボビンに巻線を施さないスペーサ部を形成し、その両側に一次コイルおよび二次コイルを巻線して、上記Ｉ字形のフェライトコアを上記ボビンに挿通し、上記ボビンの両端から突出した上記Ｉ字形のフェライトコアの両側部に上記コ字形のフェライトコアを接合したものである。

この発明の小型昇圧トランスによると、漏れインダクタンス値を大きくすること、および所望の漏れインダクタンス値に設定することが容易であるから、一次コイルに接続されたインバータ回路の動作周波数と、二次コイルに接続された冷陰極放電管を含む放電回路の共振周波数とをほぼ一致させることが容易である。

したがって、インバータ回路の変換効率が改善されて昇圧トランスの小型化が可能になり、昇圧トランス一次コイルに流れる励磁電流が少なくなって、トランスの一次巻線側から見た力率を向上させることを可能にする。

（第１の実施形態）
この発明の昇圧トランスは、図１に示すＩ字形のフェライトコア３およびコ字形のフェライトコア４を突き合わせた磁芯と、図２に示す一次コイルおよび二次コイルを巻線するボビン２とにより構成される。

Ｉ字形フェライトコア３は、図１（ａ）の平面図および図１（ｂ）の側面図に示すように、巻線を施す扁平な板状の磁芯であり、図１（ｃ）の平面図および図１（ｄ）の側面図に示すように、コ字形フェライトコア４は、棒状部41の両端を横方向に突出させた突合部42を有する磁芯である。

小型化するために、コ字形フェライトコア４は、棒状部41の幅を狭くして厚みを厚くしており、そのために、厚みがＩ字形フェライトコア３の厚みと相違しているので、突合部42にテーパー43を形成している。

なお、Ｉ字形フェライトコア３とコ字形フェライトコア４との突合部に段差を生じても実用上、何らの問題もないので、このテーパー43は、形成してもしなくてもよいのである。

そして、Ｉ字形のフェライトコア２の閉磁路を形成する部分の断面積およびコ字形のフェライトコア３の閉磁路を形成する部分の断面積は、ほぼ等しく設定されて磁束密度を一定化ならしめている。

ボビン２は、合成樹脂を成型したもので、図２（ａ）の平面図、図２（ｂ）の正面図、図２（ｃ）の底面図、図２（ｄ）の側面図に示すように、両端の端子部16、17と、巻線を施す四角筒形の筒部と、複数の鍔部13〜15と、両端の端子部16、17に植設された端子片５とにより構成される。

一端の鍔部13と中間の鍔部14との間は、一次コイル21を巻回する巻線部11であり、他端の鍔部16と中間の複数の鍔部15との間は、二次コイル22を分割して巻回する巻線部12であって、鍔部14と鍔部15との間には巻線を施さないスペーサ部19が形成されている。

ボビン１の端子部16、17に植設された端子片５は、巻線の端部を接続するとともに、プリント基板に表面実装するための端子となるもので、クランク状に屈曲させられており、両端の鍔部13、16の内側から端子片４へ巻線を引き出す溝条10が形成されている。

ボビン１において、両端子部16、17の形状は対称形であり、四角筒形の巻線部11は、その長さが一次コイル21および二次コイル22の巻回数および線径により異なる。

この発明の昇圧トランスにおいては、一次コイル21と二次コイル22との漏れインダクタンスを調整するために、両コイルの間隔を変化させることが必要である。実験により得た最適なデータに基づいて、一次コイル21と二次コイル22との間隔（巻線を施さないスペーサ部19の幅）を設計する。

図３（ａ）の平面図および（ｂ）の正面図に示すように、ボビン１に一次コイル21と二次コイル22とを巻線したのち、図４（ａ）の平面図および（ｂ）の正面図に示すように、一端からＩ字形フェライトコア３を挿し込むと、両端の鍔部13、16から端子部17、18の表面上に端部が突出する。

端子部17、18の表面上に突出したＩ字形フェライトコア３の両端部の側方に、コ字形フェライトコア４の突合部42を突き合わせて、Ｉ字形フェライトコア３の側方および突合部42の周囲に接着剤を塗布して固定する。この際、端子部17、18の表面にも接着剤を塗布して、コ字形フェライトコア４を端子部17、18の表面にも固定すと強固に支持することができる。

Ｉ字形フェライトコア３の両端部とコ字形フェライトコア４の突合部42との接合面の隙間に接着剤が入ると、接着剤がスペーサになって磁気抵抗を高めることがある。しかし、ボビンの外で接着を行うので、接合面の隙間に接着剤が入ることなく、設計どおりの磁気抵抗を確保することができる。

（第２の実施形態）
図５の平面図に示すように、一次コイル21および二次コイル22を巻線したボビン１とＩ字形フェライトコア３およびコ字形フェライトコア４とを組み立てたとき、ボビン１の巻線を施さない部分19とコ字形フェライトコア４との間に空間が存在しているので、この空間において角棒状のフェライトコア片45をコ字形フェライトコア４の内側に貼り付けて、Ｉ字形フェライトコア３とコ字形フェライトコア４との間に漏洩磁束を集中させる磁路を形成し、一部の磁束をバイパスさせることにより漏れインダクタンス値を調整することができる。

なお、角棒状のフェライトコア片45をコ字形フェライトコア４の内側に貼り付ける代わりに、コ字形フェライトコア４の内側にフェライトコア片を一体に成型してもよいのである。

このように、フェライトコア片を設けて漏洩磁束をＩ字形フェライトコア３およびコ字形フェライトコア４の内側に集中させることにより、フェライトコア３、４の外側に漏洩する磁束を減らすことができて、漏洩磁束に基づくノイズの発生を抑制することができる。

この発明の小型昇圧トランスで使用するフェライトコアを示す図、この発明の小型昇圧トランスで使用するボビンを示す図、巻線を施したボビンを示す図、巻線を施したボビンにフェライトコアを装着した状態を示す図、この発明の小型昇圧トランスの他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ボビン
３Ｉ字形のフェライトコア
４コ字形のフェライトコア
５端子片
13〜16 鍔部
17、18 端子部
19 スペーサ部
21 一次コイル
22 二次コイル

Claims

Ｉ字形のフェライトコアおよびコ字形のフェライトコアと、
四角筒形の巻線部、この巻線部に形成された複数の鍔部、前記鍔部のうち両端の鍔部の下部に形成された端子部よりなるボビンとを具備し、
上記ボビンに巻線を施さないスペーサ部を形成し、該スペーサ部の両側に一次コイルおよび二次コイルを巻線して、上記Ｉ字形のフェライトコアを上記ボビンに挿通し、上記ボビンの両端から突出した上記Ｉ字形のフェライトコアの両側部に上記コ字形のフェライトコアを接合したことを特徴とする小型昇圧トランス。
ボビンに巻線を施さないスペーサ部とコ字形のフェライトコアとの間に磁束をバイパスさせるフェライトコア片を設けて漏れインダクタンス値を調整することを特徴とする請求項１に記載の小型昇圧トランス。