JP2010062467A

JP2010062467A - インバータトランスの取付構造

Info

Publication number: JP2010062467A
Application number: JP2008228836A
Authority: JP
Inventors: Akimasa Toyoda; 晃正豊田; Nobuo Kitajima; 伸夫北島
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-03-18

Abstract

【課題】インバータトランスの高圧側端子と金属製バックライト筐体との間での放電やスパークの発生を防止することの可能な、インバータトランスの取付構造を提供する。
【解決手段】金属製バックライト筐体１２の背面（図では上側の面）にスペーサ１４を介して電源基板１６が配置され、電源基板１６にインバータトランス２０が搭載される。インバータトランス２０の低圧側端子２１は先端側が電源基板１６のスルーホール（図には現れず）に差し込まれて半田付けで固定され、高圧側端子２２は電源基板１６から浮いて引き出される。絶縁被覆線２５の一端が高圧側端子２２に電気的に接続され他端がバラストコンデンサに接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶テレビのバックライトを駆動する電源に用いられるインバータトランスの取付構造に関する。

液晶テレビのバックライトとして、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）やＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp）等の冷陰極放電管を光源とするものがよく用いられる。これらの光源は例えば１ｋＶ程度の非常に高い電圧で点灯されるため、バックライトの駆動電源には高周波電圧を昇圧するインバータトランスが用いられる（例えば下記特許文献１参照）。
特開２００６−３０３３０４号公報

図５は、従来のインバータトランスの取付構造の模式図である。この構造では、接地された金属製バックライト筐体１２の背面に所定数のスペーサ１４を介して電源基板１６を配置し、電源基板１６上にインバータトランス２０を搭載している。インバータトランス２０の低圧側端子２１（一次側端子）及び高圧側端子９２（二次側端子）はともにＬ字状になっていて、それぞれ電源基板１６に挿通され固定されている。

図６は、ＣＣＦＬの駆動回路の概略ブロック図である。この回路では、商用電源をノイズフィルター及びＰＦＣ回路（力率改善回路、ＰＦＣ：Power Factor Correction）に通し、ＰＦＣ回路の出力電圧をスイッチングしてインバータトランスの一次側を駆動し、インバータトランスの二次側の高電圧でＣＣＦＬを駆動する。なお、インバータトランスの二次側端子とＣＣＦＬとの間には図示しないバラストコンデンサ又はバランスコイルが直列に接続される。

近年では液晶テレビの画面の大型化が進み、これに伴ってＣＣＦＬやＥＥＦＬの駆動電圧はさらに高くなる傾向にある。他方、薄型化の要求に応えるために厚さ方向の低背化が進んでいる。このため、図５の構造では、インバータトランス２０の高圧側端子９２（二次側端子）と金属製バックライト筐体１２との間の距離が十分に確保できず、放電やスパークが発生するリスクが高くなる。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、インバータトランスの高圧側端子と金属製バックライト筐体との間での放電やスパークの発生を防止することの可能な、インバータトランスの取付構造を提供することにある。

本発明のある態様は、インバータトランスの取付構造である。この構造は、
金属製バックライト筐体と、
前記金属製バックライト筐体と所定の間隔を空けて一方の面が対向する電源基板と、
前記電源基板の他方の面に搭載されたインバータトランスとを備え、
前記インバータトランスの高圧側端子は前記電源基板の前記他方の面から浮いて引き出され、前記高圧側端子に絶縁被覆線の一端が接続されている。

ある態様のインバータトランスの取付構造において、前記絶縁被覆線の他端がバラストコンデンサ若しくはバランスコイル又は放電管の電極に接続されているとよい。

ある態様のインバータトランスの取付構造において、前記インバータトランスの低圧側端子は前記電源基板に差し込まれて固定されているとよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、インバータトランスの高圧側端子が電源基板から浮いて引き出され、高圧側端子に絶縁被覆線の一端が接続されているので、絶縁被覆線によって高圧側端子と他の回路要素との接続を確保しつつ、高圧側端子を電源基板に差し込んで固定する場合と比較して高圧側端子と金属製バックライト筐体との間の距離を大きく確保することが可能となり、インバータトランスの高圧側端子と金属製バックライト筐体との間での放電やスパークの発生を防止することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係るインバータトランスの取付構造の模式図である。この構造は、金属製バックライト筐体１２と、所定数（例えば４つ）のスペーサ１４と、電源基板１６と、インバータトランス２０と、絶縁被覆線２５とを備える。

金属製バックライト筐体１２は、例えば鉄製あるいはアルミニウム製であり、不図示の液晶表示部側（図では下側）が開放となっていて、内部に所定本数（例えば１６本や２０本）のＣＣＦＬ又はＥＥＦＬを収容している。金属製バックライト筐体１２の背面（図では上側の面）にスペーサ１４を介して電源基板１６が配置され、この状態で金属製バックライト筐体１２の背面と電源基板１６の一方の面（図では下側の面）とが所定間隔を空けて平行となって対向する。電源基板１６は片面基板であり、前記一方の面に所定の導体パターンが形成されている。インバータトランス２０は電源基板１６の他方の面（図では上側の面）に搭載される。

インバータトランス２０の低圧側端子２１（一次側端子）は、Ｌピン形状で先端側が電源基板１６のスルーホール（図には現れず）に差し込まれて例えば半田付けで固定され、電源基板１６の前記一方の面に形成された導体パターンと電気的に接続されている。インバータトランス２０の高圧側端子２２（二次側端子）は、直線ピン形状で電源基板１６の前記他方の面から浮いて引き出されている（例えば電源基板１６の前記他方の面と平行に引き出されている）。高圧側端子２２に絶縁被覆線２５の一端が電気的に接続される。絶縁被覆線２５は、例えば、絶縁層が三層構造である三層絶縁ワイヤー、又は通常の単線にチューブを被せたもの、高圧ケーブル、シリコン電線、シリコーンゴム電線などである。高圧側端子２２と絶縁被覆線２５との接続方法としては、絶縁被覆線２５の端部２６（絶縁被覆のない部分）を例えば、図２(Ａ)に示されるように細線で巻き付けて半田付けする方法や、同図(Ｂ)のようにクリップのような金具（コの字状の金具）で留めて半田付けする方法、あるいは、同図(Ｃ)のように絶縁被覆線２５の端部２６を高圧側端子２２に直接絡げて接続する方法が考えられる。また、半田付け以外の方法としては、溶接や圧着による方法が考えられる。

絶縁被覆線２５の他端は、例えば図３Ａ又は図３Ｂに示されるようにバラストコンデンサに接続される。ここで、ＣＣＦＬを図３Ａでは１つのインバータトランス２０で片側駆動し、図３Ｂでは２つのインバータトランス２０で両側駆動している。あるいは、絶縁被覆線２５の他端は、図３Ｃに示されるようにバランス回路内のバランスコイルに接続される。ＣＣＦＬに直接つながれているバランスコイル（トランス）にて、隣り合うＣＣＦＬ間の電流ばらつきをキャンセルする。更に、バランス回路は図３Ｄに例示のように、隣り合うバランスコイル間の電流ばらつきを打ち消すバランスコイル（トランス）が複数個接続され、順次トーナメント方式で電流ばらつきを調整する機能を有する。すなわち、バランスコイル（トランス）の一次側と二次側は、巻き数が同一で極性が逆になっていて、電流がバランスしている際には磁束が打ち消しあう一方、どちらかに大きな電流が流れた場合は電流の高いコイル側にその過剰な電流を打ち消す方向の誘導性インピーダンスが発生して電流がバランスする。なお、バランスコイルを用いた回路構成には他の方式も存在する。さらに別のケースでは、絶縁被覆線２５の他端は、図３Ｅに示されるようにＥＥＦＬの電極に接続される。ＥＥＦＬを駆動する場合は、インバータトランス２０を２つ用いて両側駆動するのが一般的である。なお、いずれの方式の場合も、電流検出回路によってＣＣＦＬ又はＥＥＦＬの駆動電流をモニタし、フィードバック回路によって定電流制御を行う。

図４は、図１のインバータトランス２０の概略斜視図である。インバータトランス２０は、低背化の観点から横型であり、ボビン３０の巻胴部３４に一次巻線３１（二点鎖線で示す）及び二次巻線（図示略）を施してカバー３５を被せ、一対のＥ型コア３６，３７の中脚をボビン３０の内側に挿通し、側脚同士を図示しないスペーサ等を介して所定間隔のギャップを空けて突き合わせたものである。一次巻線３１及び二次巻線の端末はそれぞれ、ボビン３０の下方から引き出されて低圧側端子２１及び高圧側端子２２の基部側に例えば絡げた状態で半田付け等により電気的に接続される。なお、ボビン３０（巻胴部３４）の二次巻線側には複数の中鍔３９が形成されており、二次巻線は各中鍔３９を仕切りとして複数セクションに分けて巻かれ、１セクションあたり例えば２００〜３００Ｖ程度となるように配慮されている。なお、カバー３５に設けられた窓３８は必要に応じて絶縁用樹脂注入口として使われる。

本実施の形態によれば、インバータトランス２０の高圧側端子２２が電源基板１６から浮いて引き出され、高圧側端子２２に絶縁被覆線２５の一端が接続され他端がバラストコンデンサ若しくはバランスコイル（チョークコイル）又はＥＥＦＬの一方の電極に接続されているので、高圧側端子２２を電源基板１６に差し込んで固定する場合と比較して高圧側端子２２と金属製バックライト筐体１２との間の距離を大きく確保することが可能となり、インバータトランス２０の高圧側端子２２と金属製バックライト筐体１２との間での放電やスパークの発生を防止することができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施の形態に係るインバータトランスの取付構造の模式図。同実施の形態における高圧側端子と絶縁被覆線の一端との接続方法を示す部分拡大図。同実施の形態に関し、絶縁被覆線の他端をバラストコンデンサに接続する場合（片側駆動）の回路図。同実施の形態に関し、絶縁被覆線の他端をバラストコンデンサに接続する場合（両側駆動）の回路図。同実施の形態に関し、絶縁被覆線の他端をバランスコイル(トランス)に接続する場合の回路図。図３Ｃのバランス回路の回路図。同実施の形態に関し、絶縁被覆線の他端をＥＥＦＬの電極に接続する場合の回路図。図１のインバータトランスの(Ａ)は上方から見た概略斜視図、(Ｂ)は下方から見た概略斜視図。従来のインバータトランスの取付構造の模式図。ＣＣＦＬの駆動回路の概略ブロック図。

符号の説明

１２金属製バックライト筐体
１４スペーサ
１６電源基板
２０インバータトランス
２１低圧側端子
２２高圧側端子
２５絶縁被覆線
３０ボビン
３１一次巻線
３４巻胴部
３５カバー
３６，３７Ｅ型コア

Claims

金属製バックライト筐体と、
前記金属製バックライト筐体と所定の間隔を空けて一方の面が対向する電源基板と、
前記電源基板の他方の面に搭載されたインバータトランスとを備え、
前記インバータトランスの高圧側端子は前記電源基板の前記他方の面から浮いて引き出され、前記高圧側端子に絶縁被覆線の一端が接続されている、インバータトランスの取付構造。
請求項１に記載のインバータトランスの取付構造において、前記絶縁被覆線の他端がバラストコンデンサ若しくはバランスコイル又は放電管の電極に接続されている、インバータトランスの取付構造。
請求項１又は２に記載のインバータトランスの取付構造において、前記インバータトランスの低圧側端子は前記電源基板に差し込まれて固定されている、インバータトランスの取付構造。