JP2010272461A - インバータトランスおよびそれを用いた放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で安価な構造でありながら二次側負荷の開放状態を高精度に検出可能なインバータトランス、及び、そのインバータトランスを用いた放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】放電灯点灯装置２０は、インバータトランスＴ１と、フルブリッジ回路２３と、制御回路２２とを備え、インバータトランスＴ１の二次巻線用高圧側出力端子に放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２を接続し、放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２に交流電圧を加えて点灯するものである。インバータトランスＴ１の二次巻線用高圧側出力端子の近傍には検出端子１３，１３ａが設けられており、これによって、二次側負荷の開放状態により誘起される異常電圧を検出し、この異常電圧に基づいた信号を制御回路２２にフィードバックすることにより、フルブリッジ回路２３の作動を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インバータトランスおよびそれを用いた放電灯点灯装置に関し、特に、インバータトランスに設けられる検出端子によって放電灯の開放状態を検出する技術に関する。

テレビジョン、パーソナルコンピュータなどの電子機器に用いられる液晶ディスプレイ装置は液晶が非発光のため、バックライト装置のような照明装置を必要とする。このバックライト装置の光源には放電灯が用いられており、そのような放電灯として冷陰極蛍光管が一般に用いられている。近年、液晶ディスプレイ装置の大型化に伴い、液晶テレビジョン装置等の大型の液晶ディスプレイ装置では、高輝度の表示を必要とするため、バックライト装置の光源には複数本の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）が用いられている。この複数本の冷陰極蛍光管を点灯させる放電灯点灯装置には、高電圧が必要であるため、インバータ回路のスイッチング部にて高周波電圧を発生させ、インバータトランスで昇圧して点灯に必要な高電圧を得て冷陰極蛍光管に印加している。

従来、放電灯点灯装置に用いられるインバータトランスは１出力型が一般的であり、１出力型の構造では、複数本の冷陰極蛍光管を点灯するために冷陰極蛍光管と同数のインバータトランスが必要となるため、大型の液晶ディスプレイ装置において、多数のインバータトランスを搭載する結果、バックライト装置が大型化してしまうという問題がある。このため、複数の二次巻線を備えて１個のインバータトランスで複数の出力が得られる構造としたインバータトランス、例えば、第１の一次巻線及び第１の二次巻線で第１のトランス部を構成し、第２の一次巻線及び第２の二次巻線で第２のトランス部を構成する、いわゆるツイン・トランスが提案されている。

従来、このような構成のインバータトランスを用いて複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図７は、特許文献１に記載された放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。

図７に示す放電灯点灯装置２００は、制御回路２０２、制御回路２０２に接続されたフルブリッジ回路２０３、フルブリッジ回路２０３に接続されたインバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２を備えている。

放電灯点灯装置２００において、制御回路２０２（一つのＩＣにより構成されている）はフルブリッジ回路２０３を作動させ、フルブリッジ回路２０３はインバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の一次側に駆動信号を送信し、インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２は、直列接続されたＣＣＦＬを駆動して、大型液晶ＴＶ用の放電灯点灯装置を構成している。

インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２は、リーケージ型のインバータトランスであり、直列接続された２つの一次巻線に対してそれぞれ対応する二次巻線が設けられている。各二次巻線の端子間には、直列接続された２つのコンデンサＣ２０１、Ｃ２０２が並列に接続され、２つの二次巻線の一端側（高圧側）には２本のＣＣＦＬのぞれぞれの一端が接続され、２本のＣＣＦＬのそれぞれの他端同士は連結され、１つのインバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２で２本のＣＣＦＬを駆動する構成となっている。また、二次巻線の他端側（低圧側）は、それぞれ検出抵抗Ｒ２０１を介してＧＮＤに接続されるとともにＣＣＦＬに寄生するコンデンサＣ２０３、Ｃ２０３が、２本のＣＣＦＬに対して、ＧＮＤとＣＣＦＬとの間にそれぞれ接続されている。

フルブリッジ回路２０３は、直流電源からの電圧Ｖinを入力して、制御回路２０２からの駆動パルス信号により高周波電圧をインバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の一次側に入力し、二次巻線で昇圧させる。そして、この昇圧された電圧を二次巻線に接続された２本のＣＣＦＬに印加し、２本のＣＣＦＬを放電、点灯させている。

図７に示すように、制御回路２０２は、三角波回路（発振回路）２１０、エラーアンプ回路２１１、ＰＷＭ回路２１２、及びロジック回路２１３を備えている。この制御回路２０２は、三角波回路２１０からの三角波出力をＰＷＭ回路２１２に入力して、ＣＣＦＬに流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路により、その電圧がエラーアンプ回路２１１の反転入力部に入力されるようになっている。エラーアンプ回路２１１は、ＣＣＦＬに応じた出力電圧をＰＷＭ回路２１２に出力し、ＰＷＭ回路２１２は、三角波出力とエラーアンプ回路２１１の出力電圧を比較してパルス信号をロジック回路２１３に出力する。ロジック回路２１３は、三角波回路２１０の出力パルス信号とＰＷＭ回路２１２からの出力パルス信号により、フルブリッジ回路２０３へ入力するゲート信号を供給する。

ロジック回路２１３のゲート信号によりフルブリッジ回路２０３は動作し、インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の一次側に交流電流を流して、二次側の二次巻線に昇圧された電圧を誘起させてＣＣＦＬが駆動する。

二次巻線の他端側（低圧側）に流れるランプ電流は、検出抵抗Ｒ２０１により電圧に変換され、ダイオードＤ２０２を介して制御回路２０２にフィードバックされる。インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の二次側のどちらかがランプ抜け、コネクタオープンなどによる開放状態となった場合は、検出抵抗Ｒ２０１に発生する電圧が検出され、この電圧が制御回路２０２にフィードバックされることで、フルブリッジ回路２０３の作動が停止される。

また、インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の二次側に接続されたコンデンサＣ２０１、Ｃ２０２で分圧された信号が、ダイオードＤ２０１を介して制御回路２０２のエラーアンプ回路２１１及び過電圧保護回路(図示略)に供給される。この信号により、過電圧時にＣＣＦＬに印加される出力電圧が所定の電圧になるようにフィードバック制御される。また、制御回路２０２には、ＣＣＦＬの調光を行うためのバースト信号を供給するバースト回路(図示略)が設けられている。この回路からの出力は、バースト信号となり、この信号によって、ＣＣＦＬの電流をフィードバック制御するエラーアンプの反転入力をプルアップさせ、トランスの一次側を非作動にして、ＣＣＦＬを断続的に作動させて調光ができるようになっている。

特開２００６−１４００５５号公報

ここで、図７に示した放電灯点灯装置２００には、次のような問題があった。すなわち、放電灯点灯装置２００では、ＣＣＦＬをフィードバック制御するために、インバータトランスＴ２０１，Ｔ２０２の二次側の両端に設けられたコンデンサＣ２０１、Ｃ２０２を設ける必要があり、これらのコンデンサには高い耐圧を要求される高圧コンデンサを用いる必要があるため、部品コストが高騰する要因となり、コストダウンが困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易で安価な構造でありながら二次側負荷の開放状態を検出可能なインバータトランス、及び、そのインバータトランスを用いて二次側負荷の開放状態時にその異常を高い精度で検出して駆動停止を可能とする放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）ボビンと、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回された一次巻線から構成される一次巻線部と、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回され、一端が高圧側に、他端が低圧側に接続される二次巻線から構成される二次巻線部とを備えるインバータトランスにおいて、前記ボビンの二次巻線用高圧側出力端子の近傍に、二次側負荷の開放状態により誘起される異常電圧を検出するための検出端子を設けたことを特徴とするインバータトランス（請求項１）。

（２）（１）項に記載のインバータトランスにおいて、前記検出端子は、前記二次巻線用高圧側出力端子が設けられた端子台に配設されることを特徴とするインバータトランス（請求項２）。

（３）（１）または（２）項に記載のインバータトランスにおいて、２つ以上の前記一次巻線部と２つ以上の前記二次巻線部を有し、前記２つ以上の二次巻線部のそれぞれの前記二次巻線用高圧側出力端子の近傍に、前記検出端子が設けられることを特徴とするインバータトランス（請求項３）。

（４）（１）〜（３）のいずれか１項に記載のインバータトランスと、該インバータトランスを所定の駆動周波数で駆動するブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路とを備え、前記インバータトランスの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子に放電灯が接続され、該放電灯に交流電圧を加えることにより前記放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、前記インバータトランスの二次側負荷が開放状態のとき、前記インバータトランスのボビンに設けられた検出端子に誘起される異常電圧を検出し、該異常電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、前記ブリッジ回路の作動を停止することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項４）。

（５）（４）項に記載の放電灯点灯装置において、前記インバータトランスは、一次巻線と二次巻線からなる巻線対が２対構成されたツイン・トランスを２個備えてなり、一方の前記ツイン・トランスの２つの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子のそれぞれと、他方の前記ツイン・トランスの２つの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子のそれぞれとの間に放電灯が接続されることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項５）。

本発明は、以上のように構成したことにより、簡易で安価な構造でありながら二次側負荷の開放状態を検出可能なインバータトランス、及び、そのインバータトランスを用いて二次側負荷の開放状態時にその異常を高い精度で検出して駆動停止を可能とする放電灯点灯装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態における放電灯点灯装置の概略の回路構成を示す図である。 図１に示す放電灯点灯装置に用いられるインバータトランスを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はボビンの構成を詳細に示す上面図である。 正常動作時において、図２に示すインバータトランスの検出端子によって検出される電圧波形を示す図である。 二次側負荷の全開放状態において、図２に示すインバータトランスの検出端子によって検出される電圧波形を示す図である。 一本の放電灯の抜けによる二次側負荷の半開放状態において、図２に示すインバータトランスの開放側の検出端子によって検出される電圧波形を示す図である。 一本の放電灯の抜けによる二次側負荷の半開放状態において、図２に示すインバータトランスの放電灯接続側の検出端子によって検出される電圧波形を示す図である。 本発明の第２実施形態における放電灯点灯装置の概略の回路構成を示す図である。 本発明の第３実施形態における放電灯点灯装置の概略の回路構成を示す図である。 図５に示す放電灯点灯装置に用いられるインバータトランスを示す上面図である。 従来の放電灯点灯装置の一例の概略の回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における放電灯点灯装置２０の概略の回路構成を示す図である。図１に示す放電灯点灯装置２０は、制御回路２２、制御回路２２に接続されたフルブリッジ回路２３、フルブリッジ回路２３に接続されたインバータトランスＴ１を備えている。インバータトランスＴ１は、一次巻線Ｗｐ１，Ｗｐ２からそれぞれ構成される２つの一次巻線部と、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２からそれぞれ構成される２つの二次巻線部とを備え、一次巻線Ｗｐ１と二次巻線Ｗｓ１からなる巻線対と、一次巻線Ｗｐ２と二次巻線Ｗｓ２からなる巻線対の２対の巻線対が構成された２出力型のインバータトランス（ツイン・トランス）である。

放電灯点灯装置２０は、例えば大型液晶ＴＶ用に好適な放電灯点灯装置またはその一部に相当するものであり、制御回路２２（一つのＩＣにより構成されている）はフルブリッジ回路２３の作動を制御し、フルブリッジ回路２３はインバータトランスＴ１の一次巻線Ｗｐ１，Ｗｐ２に所定の駆動周波数を有する駆動信号を送信し、インバータトランスＴ１は、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２のそれぞれに接続された２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２を駆動する。

本実施形態で用いられるインバータトランスＴ１は、二次巻線Ｗｓ１から構成される二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子と二次巻線Ｗｓ２から構成される二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子のそれぞれに、２本の直管から構成される放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２のそれぞれの一端が接続されており、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２のそれぞれの他端は、ともにＧＮＤに接続されている（この例では、他端同士が互いに接続されるとともに、その接続点がＧＮＤに接続されている）。そして、２つの二次巻線部のそれぞれの二次巻線用低圧側出力端子は、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してＧＮＤに接続されるとともに、ダイオードＤ２１，Ｄ２２を介して制御回路２２に接続されている。

制御回路２２は、図７に示した従来の放電灯点灯装置２００の制御回路２０２と同様な構成を有するため、詳細な図示および説明は省略する。

フルブリッジ回路２３は、直流電源からの電圧Ｖinを入力して、制御回路２２からの駆動パルス信号により、インバータトランスＴ１の一次巻線部を構成する一次巻線Ｗｐ１，Ｗｐ２に高周波電圧を入力し、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２で昇圧させる。そして、この昇圧された電圧を二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２のそれぞれに接続された２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２に印加し、２本の放電灯を放電、点灯させている。また、放電灯点灯装置２０には、インバータトランスＴ１の二次側にリーケージインダクタンスと容量による共振回路が構成されている。

放電灯点灯装置２０は、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用のそれぞれの高圧側出力端子から２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の一端のそれぞれに同相の交流電圧が印加され、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２で２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２を駆動する構成となっている。そして、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２のそれぞれに流れるランプ電流は、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２のそれぞれの低圧側に接続された検出抵抗Ｒ１，Ｒ２により帰還電圧に変換され、制御回路２２にフィードバックされる。この帰還電圧によって、制御回路２２がフルブリッジ回路２３のスイッチング動作を制御することによって、インバータトランスＴ１に投入する電力を調整し、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２のランプ電流が制御される。

ここで、本実施形態による放電灯点灯装置２０において、インバータトランスＴ１を用いて開放電圧を検出する回路の動作について説明する。

インバータトランスＴ１には、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用の高圧側出力端子の近傍に、本発明の特徴部分である、巻線が巻回されていない検出端子１３，１３ａが設けられており、半開放状態（２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２のどちらか一方が開放状態）のとき、あるいは全開放状態（２本の放電灯Ｌａ２１,Ｌａ２２の両方が開放状態）のときに、それに伴い誘起される異常電圧がこの検出端子１３，１３ａのどちらか一方あるいは両方によって検出される。そして、検出された異常電圧は、２つのダイオード（Ｄ２３，Ｄ２４）により構成される平滑回路２４、または２つのダイオード（Ｄ２５，Ｄ２６）により構成される平滑回路２４ａ、あるいはその両方を介して制御回路２２にフィードバックされ、異常電圧が所定の基準電圧値を超えたときに、制御回路２２によって、フルブリッジ回路２３の動作が停止される。

ここで、本実施形態によるインバータトランスＴ１の構成の詳細について、図２及び図３を参照して説明する。図２（ａ）は、放電灯点灯装置２０に用いられるインバータトランスＴ１を示す上面図、図２（ｂ）は、インバータトランスＴ１に用いられるボビン５（５Ａ，５Ｂ）の構成を詳細に示す上面図である。

図２（ａ）に示すインバータトランスＴ１は、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライト材からなるコア３（３Ａ，３Ｂ）と、例えば液晶ポリマー等の合成樹脂からなるボビン５（５Ａ、５Ｂ）とを備えたツイン・トランスである。

コア３Ａは、５本の脚部３ａ〜３ｅが連結部３ｆにて連結された略Ｅ型の形状を有し、また、コア３Ｂも、５本の脚部３ａ’〜３ｅ’が連結部３ｆ’にて連結された略Ｅ型の形状を有している。
またボビン５は、それぞれ略矩形筒状に成形されたボビン５Ａ、５Ｂを中心軸方向と直交する方向に連接することによって形成され、ボビン５Ａの外周に巻回された一次巻線Ｗｐ１及びボビン５Ｂの外周に巻回された一次巻線Ｗｐ２によってそれぞれ構成される２つの一次巻線部６，６と、ボビン５Ａの外周に巻回された二次巻線Ｗｓ１及びボビン５Ｂの外周に巻回された二次巻線Ｗｓ２によってそれぞれ構成される２つの二次巻線部７、７を備えている。
そして、コア３Ａ、３Ｂは、それぞれの２本の脚部３ｂ、３ｄ及び３ｂ'、３ｄ'が、それぞれボビン５Ａ、５Ｂの中央孔に挿入され、ボビン５Ａ、５Ｂの外側に配置される他の脚部３ａ、３ｃ、３ｅ及び３ａ’、３ｃ’、３ｅ’とともに、コア３Ａ、３Ｂの対向面を突き合わせて接合することにより、コア３を構成するものである。

図２（ｂ）に示すように、ボビン５Ａおよびボビン５Ｂは、巻芯８と、巻芯８の両端にそれぞれ形成された端子台９Ａ、９Ｂとから構成され、端子台９Ａには一次巻線用入力端子１０と二次巻線用低圧側出力端子１１ｂが、端子台９Ｂには二次巻線用高圧側出力端子１１ａが、それぞれ植設されている。巻芯８の外周には、１０個のフランジ１２が一体に形成されており、フランジ１２ａより外側に端子台９Ａ、フランジ１２ｊより外側に端子台９Ｂが配置され、フランジ１２ｂとフランジ１２ｃの間のセクションに一次巻線Ｗｐ１,
Ｗｐ２を配置し、フランジ１２ｃとフランジ１２ｊとの間でフランジ１２ｄ〜１２ｉによって分割された複数のセクションには、二次巻線Ｗｓ１,Ｗｓ２を配置するものである。

さらに、本実施形態におけるインバータトランスＴ１では、ボビン５（５Ａ，５Ｂ）の端子台９Ｂに検出端子１３，１３ａがそれぞれ植設されている。図２（ｂ）に示すように、検出端子１３，１３ａは、ボビン５（５Ａ，５Ｂ）の端子台９Ｂにおいて、二次巻線用高圧側出力端子１１ａの近傍に配設されている。検出端子１３，１３ａは、他の巻線用の端子と同様な材料からなるものであるが、他の巻線用の端子とは異なり、巻線が絡げられていない。

ボビン５（５Ａ，５Ｂ）に検出端子１３，１３ａを設けることにより、放電灯点灯装置２０において、インバータトランスＴ１の二次側負荷が半開放状態あるいは全開放状態のときに、それに伴い誘起される異常電圧がこの検出端子１３，１３ａのどちらか一方または両方によって検出され、検出された異常電圧が２つのダイオード（Ｄ２３，Ｄ２４）により構成される平滑回路２４、または２つのダイオード（Ｄ２５，Ｄ２６）により構成される平滑回路２４ａ、あるいはその両方を介して制御回路２２にフィードバックされる。そして、異常電圧が所定の基準電圧値を超えたときに、制御回路２２によって、フルブリッジ回路２３の動作が停止されるものである。

次に、検出端子１３，１３ａにより検出される電圧の実測例について説明する。
図３ａは、正常動作時（インバータトランスＴ１の二次巻線部７の両端に接続された２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の両方がランプコネクタに正常に接続されている場合）、図３ｂは、二次側負荷の全開放状態（２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の両方がランプコネクタに接続されていない場合）のときに、二次巻線Ｗｓ１の高圧側で検出端子１３によって検出される電圧波形を示す。また、図３ｃは、放電灯Ｌａ２１の抜けによる二次側負荷の半開放状態（放電灯Ｌａ２１のみがランプコネクタに接続されていない場合）のときに、二次巻線Ｗｓ１の高圧側（すなわち、開放側）で検出端子１３によって検出される電圧波形を示し、図３ｄは、放電灯Ｌａ２１の抜けによる二次側負荷の半開放状態（放電灯Ｌａ２１のみがランプコネクタに接続されていない場合）のときに、二次巻線Ｗｓ２の高圧側（すなわち、放電灯接続側）で検出端子１３ａによって検出される電圧波形を示す。

図３ａに示すように、正常動作時には、検出端子１３によって検出される電圧は１４．１Ｖ（実効値）を示した。これに対して、図３ｂに示すように、二次側負荷の全開放状態では、検出端子１３によって検出される電圧は、１９．９Ｖ（実効値）と正常動作時よりも高い値となっている。さらに、放電灯Ｌａ２１が抜けた半開放状態の場合、図３ｃに示すように、開放側である二次巻線Ｗｓ１の高圧側の検出端子１３によって検出される電圧は３１．４Ｖ（実効値）であり、図３ｄに示すように、開放側ではない二次巻線Ｗｓ２の高圧側の検出端子１３ａによって検出される電圧は、２１．９Ｖ（実効値）と正常動作時よりも高い電圧値となっている。これは、二次側が全開放状態あるいは半開放状態の場合、二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２の２つの高圧側出力端子に印加される交流電圧が正常動作時よりも大きくなり、開放状態による大きな異常電圧が検出端子１３，１３ａに誘起されるためである。

このように、本実施形態による放電灯点灯装置２０では、インバータトランスＴ１のボビン５（５Ａ，５Ｂ）の端子台９Ｂに検出端子１３，１３ａを設けたことにより、半開放状態または全開放状態のときに、それに伴い誘起される異常電圧を検出端子１３，１３ａによって検出して、制御回路２２にフィードバックし、フルブリッジ回路２３の動作を停止させることができる。

ここで、本実施形態による放電灯点灯装置２０において、インバータトランスＴ１のボビン５（５Ａ，５Ｂ）に設けられる検出端子１３，１３ａは、１次巻線Ｗｐ１，Ｗｐ２用および二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用のそれぞれの端子１０、１１ａ、１１ｂとはボビン５内で連結されておらず独立しているが、ボビン５の成形加工時にこれらの端子を植設する工程と同じ作業工程で検出端子１３，１３ａを設けることができるため、検出端子１３，１３ａを植設するために新たな作業工程を追加する必要はない。また、放電灯点灯装置２０では、従来の放電灯点灯装置２００とは異なり、インバータトランスＴ１の二次側の両端のそれぞれに２つのコンデンサＣ２０１，Ｃ２０２を設ける必要がないため、部品コストおよび作業工数を低減することができる。

また、検出端子１３，１３ａは、ボビン５の成型加工時に一体成型されるため、寸法精度が高く、また、インバータトランスＴ１に一体に設けられるため、異常電圧の検出精度が高い。このように、本実施形態による放電灯点灯装置２０によれば、簡易で安価な構造でありながら二次側負荷の開放状態を検出可能なインバータトランス、及び、そのインバータトランスを用いて二次側負荷の開放状態時にその異常電圧を高い精度で検出して駆動制御が可能な放電灯点灯装置を提供することができる。

尚、本実施形態によるインバータトランスＴ１では、検出端子１３，１３ａは、図２に示したように、ボビン５（５Ａ，５Ｂ）の端子台９Ｂの二次巻線用高圧側出力端子１１ａの延設方向に並行して配設されているが、検出端子１３，１３ａの配設位置はこの位置に限定されるものではなく、二次巻線用高圧側出力端子１１ａの近傍であれば、端子台９Ｂの端部など、端子台９Ｂのいずれの箇所に配設するものであってもよい。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における放電灯点灯装置３０の概略の回路構成を示す図である。尚、以下の説明では、図４に示す放電灯点灯装置３０において、図１に示す放電灯点灯装置２０と同一または対応する構成要素には同一の符号を付して参照し、共通する部分の説明は適宜省略し、主として両者の相違点について説明する。

本実施形態における放電灯点灯装置３０は、図１に示す放電灯点灯装置２０と同様に構成された第１、第２放電灯駆動部３２、３４を備えており、第１放電灯駆動部３２は、制御回路２２、制御回路２２に接続されたフルブリッジ回路２３、およびフルブリッジ回路２３に接続されたインバータトランスＴ１を含み、同様に、第２放電灯駆動部３４は、制御回路２２、制御回路２２に接続されたフルブリッジ回路２３、フルブリッジ回路２３に接続されたインバータトランスＴ２を含んでいる。

放電灯点灯装置３０において、そのインバータトランスは、２個のインバータトランスＴ１，Ｔ２から構成され、それぞれのインバータトランスＴ１，Ｔ２は、図２に示すインバータトランスＴ１と同様のツイン・トランスである。そして、一方のインバータトランスＴ１の１つの二次巻線部を構成する二次巻線Ｗｓ１用の高圧側出力端子と、他方のインバータトランスＴ２の１つの二次巻線部を構成する二次巻線Ｗｓ１用の高圧側出力端子との間に放電灯Ｌａ２１が接続され、一方のインバータトランスＴ１の他の１つの二次巻線部を構成する二次巻線Ｗｓ２用の高圧側出力端子と、他方のインバータトランスＴ２の他の１つの二次巻線部を構成する二次巻線Ｗｓ２用の高圧側出力端子との間に放電灯Ｌａ２２が接続されている。

放電灯点灯装置３０は、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用のそれぞれの高圧側出力端子から２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の一方端のそれぞれに同相の交流電圧を印加し、また、インバータトランスＴ２の二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用のそれぞれの高圧側出力端子から２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の他方端のそれぞれに、互いに同相であってかつ上記一方端に印加される交流電圧とは逆相の交流電圧を印加して、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２を駆動するものである。

本実施形態では、インバータトランスＴ１，Ｔ２のそれぞれの二次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２用の高圧側出力端子の近傍に、検出端子１３，１３ａが設けられており、これによって、インバータトランスＴ１，Ｔ２のそれぞれにおいて、放電灯点灯装置２０と同様に、その二次側負荷の開放状態時にその異常電圧を高い精度で検出して放電灯点灯装置３０の駆動制御を行うことができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態における放電灯点灯装置４０の概略の回路構成を示す図である。以下の説明では、図５に示す放電灯点灯装置４０において、図１に示す放電灯点灯装置２０と同一または対応する構成要素には同一の符号を付して参照し、共通する部分の説明は適宜省略し、主として両者の相違点について説明する。

図５に示す放電灯点灯装置４０は、制御回路２２、制御回路２２に接続されたフルブリッジ回路２３、フルブリッジ回路２３に接続されたインバータトランスＴ３を備えている。本実施形態で用いられるインバータトランスＴ３は、一次巻線Ｗ１から構成される一次巻線部と、二次巻線Ｗ２から構成される二次巻線部とを備え、一次巻線Ｗ１と二次巻線Ｗ２からなる１対の巻線対が構成された１出力型のインバータトランス（シングル・トランス）である。

インバータトランスＴ３は、二次巻線Ｗ２から構成される二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子１１ａに、直管から構成される放電灯Ｌａ２１の一端が接続されており、放電灯Ｌａ２１の他端は、ＧＮＤに接続されている。そして、二次巻線用低圧側出力端子１１ｂは、検出抵抗Ｒ１を介してＧＮＤに接続されるとともに、ダイオードＤ２１を介して制御回路２２に接続されている。

フルブリッジ回路２３は、直流電源からの電圧Ｖinを入力して、制御回路２２からの駆動パルス信号により、インバータトランスＴ３の一次巻線部を構成する一次巻線Ｗ１に高周波電圧を入力し、二次巻線Ｗ２で昇圧させる。そして、この昇圧された電圧を二次巻線Ｗ２に接続された放電灯Ｌａ２１に印加し、放電灯Ｌａ２１を放電、点灯させている。また、放電灯点灯装置４０には、インバータトランスＴ３の二次側にリーケージインダクタンスと容量による共振回路が構成されている。

放電灯点灯装置４０において、放電灯Ｌａ２１に流れるランプ電流は、二次巻線Ｗ２の低圧側に接続された検出抵抗Ｒ１により帰還電圧に変換され、制御回路２２にフィードバックされる。この帰還電圧によって、制御回路２２がフルブリッジ回路２３のスイッチング動作を制御することによって、インバータトランスＴ３に投入する電力を調整し、放電灯Ｌａ２１のランプ電流が制御される。

本実施形態において、インバータトランスＴ３には、二次巻線Ｗ２用の高圧側出力端子１１ａの近傍に、巻線が巻回されていない検出端子１３が設けられており、インバータトランスＴ３の二次側負荷の開放状態のときに、それに伴い誘起される異常電圧がこの検出端子１３によって検出される。そして、検出された異常電圧は、２つのダイオード（Ｄ２３，Ｄ２４）により構成される平滑回路２４を介して制御回路２２にフィードバックされ、異常電圧が所定の基準電圧値を超えたときに、制御回路２２によって、フルブリッジ回路２３の動作が停止される。

ここで、本実施形態によるインバータトランスＴ３の構成の詳細について、図６を参照して説明する。図６は、放電灯点灯装置４０に用いられるインバータトランスＴ３を示す上面図である。

図６に示すインバータトランスＴ３は、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライト材からなる２つのＵ型コア３Ｃ、３Ｄと、例えば液晶ポリマー等の合成樹脂により矩形筒状に成形されたボビン５Ａと、ボビン５Ａの外周に巻回された一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２からそれぞれ構成される一次巻線部６および二次巻線部７を備えている。
そして、コア３Ｃ、３Ｄは、それぞれの一方の脚３ｈ、３ｈ’がボビン５Ａの中央孔に挿入され、ボビン５Ａの外側に配置される他方の脚３ｇ、３ｇ’とともに、コア３Ｃ、３Ｄの対向面を突き合わせて接合することにより、一体のＵＵ型コア３’を構成するものである。

図６に示すように、ボビン５Ａの両端にはそれぞれ端子台９Ａ、９Ｂが形成され、端子台９Ａには一次巻線用入力端子１０と二次巻線用低圧側出力端子１１ｂが、端子台９Ｂには二次巻線用高圧側出力端子１１ａと、検出端子１３がそれぞれ植設されている。

放電灯点灯装置４０において、ボビン５Ａに検出端子１３を設けることにより、インバータトランスＴ３の二次側負荷が開放状態のときに、それに伴い誘起される異常電圧がこの検出端子１３によって検出され、検出された異常電圧が２つのダイオード（Ｄ２３，Ｄ２４）により構成される平滑回路２４を介して制御回路２２にフィードバックされる。そして、異常電圧が所定の基準電圧値を超えたときに、制御回路２２によって、フルブリッジ回路２３の動作が停止されるものである。

このように、本実施形態においても、インバータトランスＴ３の二次側負荷の開放状態時にその異常電圧を高い精度で検出して放電灯点灯装置４０の駆動制御を行うことができる。

以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、例えば以下に記載したような、種々の変形や応用が可能である。

例えば、インバータトランスを構成するコア形状は、上記の実施形態に限定されるものではなく、ツイン・トランスの場合には、図２で示した５本脚のＥ型以外に３本脚のＥ型あるいはＩロ型であってもよく、シングル・トランスの場合には、図６で示したＵＵ型以外にＣＩ型あるいはＩロ型であってもよい。また、コア材質も、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトに限定されるものではなく、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系あるいはＭｎ−Ｚｎ系とＮｉ−Ｚｎ系フェライトの組み合わせなどが適用可能である。

また、放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態の回路構成に限定されるものではなく、様々な構成が適用可能である。例えば、ブリッジ回路は、ハーフブリッジ回路であってもよく、または、プッシュプル回路であってもよい。

また、第１実施形態における放電灯装置２０において、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の一端のそれぞれに印加される交流電圧を同相としたが、これに限定されるものではなく、印加される交流電圧が逆相である回路構成も可能である。同様に、第２実施形態における放電灯点灯３０において、２本の放電灯Ｌａ２１，Ｌａ２２の一方端のそれぞれに逆相の交流電圧を印加し、他方端のそれぞれに、対応する一方端に印加される交流電圧と逆相の交流電圧を印加するものであってもよい。

３，３’：コア、３ａ〜３ｈ，３ａ’〜３ｈ’：脚部、３Ａ，３Ｂ：Ｅ型コア、３Ｃ，３Ｄ：Ｕ型コア、５，５Ａ，５Ｂ：ボビン、６：一次巻線部、７：二次巻線部、８：巻芯、９Ａ，９Ｂ：端子台、１０：一次巻線用入力端子、１１ａ：二次巻線用高圧側出力端子、１１ｂ：二次巻線用低圧側出力端子、１２，１２ａ〜１２ｊ：フランジ、１３，１３ａ：検出端子、２０，３０，４０：放電灯点灯装置、２２：制御回路、２３：フルブリッジ回路、２４，２４ａ：平滑回路、３２：第１放電灯駆動部、３４：第２放電灯駆動部、Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５，Ｄ２６：ダイオード、Ｌａ２１，Ｌａ２２：放電灯、Ｒ１，Ｒ２：検出抵抗、Ｔ１，Ｔ２：インバータトランス（ツイン・トランス）、Ｔ３：インバータトランス（シングル・トランス）、Ｗ１，Ｗｐ１，Ｗｐ２：一次巻線、Ｗ２，Ｗｓ１，Ｗｓ２：二次巻線

Claims (5)

1. ボビンと、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回された一次巻線から構成される一次巻線部と、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回され、一端が高圧側に、他端が低圧側に接続される二次巻線から構成される二次巻線部とを備えるインバータトランスにおいて、前記ボビンの二次巻線用高圧側出力端子の近傍に、二次側負荷の開放状態により誘起される異常電圧を検出するための検出端子を設けたことを特徴とするインバータトランス。
2. 前記検出端子は、前記二次巻線用高圧側出力端子が設けられた端子台に配設されることを特徴とする請求項１に記載のインバータトランス。
3. ２つ以上の前記一次巻線部と２つ以上の前記二次巻線部を有し、前記２つ以上の二次巻線部のそれぞれの前記二次巻線用高圧側出力端子の近傍に、前記検出端子が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のインバータトランス。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のインバータトランスと、該インバータトランスを所定の駆動周波数で駆動するブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路とを備え、前記インバータトランスの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子に放電灯が接続され、該放電灯に交流電圧を加えることにより前記放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、前記インバータトランスの二次側負荷が開放状態のとき、前記インバータトランスのボビンに設けられた検出端子に誘起される異常電圧を検出し、該異常電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、前記ブリッジ回路の作動を停止することを特徴とする放電灯点灯装置。
5. 前記インバータトランスは、一次巻線と二次巻線からなる巻線対が２対構成されたツイン・トランスを２個備えてなり、一方の前記ツイン・トランスの２つの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子のそれぞれと、他方の前記ツイン・トランスの２つの二次巻線部の二次巻線用高圧側出力端子のそれぞれとの間に放電灯が接続されることを特徴とする請求項４に記載の放電灯点灯装置。

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