JP2600058Y2 - フライバックトランス - Google Patents

フライバックトランス

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JP2600058Y2
JP2600058Y2 JP1993054423U JP5442393U JP2600058Y2 JP 2600058 Y2 JP2600058 Y2 JP 2600058Y2 JP 1993054423 U JP1993054423 U JP 1993054423U JP 5442393 U JP5442393 U JP 5442393U JP 2600058 Y2 JP2600058 Y2 JP 2600058Y2
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和彦 須藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、テレビジョン受像機や
パソコン等のディスプレイ装置等に用いられるフライバ
ックトランスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4には、フライバックトランスの回路
の一例が示されている。このフライバックトランス10
は、コア1に低圧コイル(一次コイル)2と高圧コイル
(二次コイル)3とが嵌装され、二次コイル3は、複数
のコイル3が積層された積層コイルからなり、各層のコ
イル3は、整流ダイオードD1 〜Dn-1 を介して直列に
接続されてコイル組み立て体4が形成され、高圧コイル
3の高圧端側は、整流ダイオードDn を介して陰極線管
6のアノード7に接続されている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】近年、パソコン等のデ
ィスプレイ装置は、通常テレビジョン受像機用の周波数
15.75 KHz から高周波(例えば60〜90KHz )駆動の傾向
や画面輝度の増加傾向にあり、それに伴ってフライバッ
クトランス10の発熱が問題となり、場合によっては、フ
ライバックトランスの寿命が短期化することがある。こ
のフライバックトランス10の発熱は負荷電流に応じたコ
イル自身の銅損による発熱の他に、高圧コイル3に直列
に接続されている各整流ダイオードD1 〜Dn の発生損
失に応じたロス電力を生じさせる見掛け上の漏れ電流に
よるもの等がある。この整流ダイオードの発生損失に
は、順方向損失、スイッチング損失および逆方向損失等
がある。
【0004】ところで、フライバックトランスの一次コ
イル側からのフライバックパルスは二次コイルによって
昇圧され、その昇圧された二次パルスは各整流ダイオー
ドD1 〜Dn によって整流され、二次コイルによって重
畳されて昇圧され、陰極線管6のアノード7に加えられ
る。前記積層方式のフライバックトランスの二次側の出
力電流は第1層の二次コイルを整流する高圧ダイオード
1 によって交流から直流に整流される。第2層以降の
二次コイルおよび高圧ダイオードにはこの直流化された
電流が流れる。したがって、整流ダイオードD1 と他の
整流ダイオードD2 〜Dn の発生損失は次の如く分類す
ることができる。すなわち、整流ダイオードD1 の発生
損失は順方向損失、スイッチング損失、逆方向損失等で
あり、整流ダイオードD2 〜Dn の発生損失は順方向損
失、逆方向損失等である。また、フライバックトランス
の発熱は高周波になればなるほど整流ダイオードの損失
によって生ずるロス電流の影響を受けることとなる。
【0005】そこで、これらの発熱を抑えるために、最
近では、発生損失の小さい高速タイプ(高周波タイプ)
の整流ダイオードDL1〜DLnが使用される傾向にある。
ところが、この高速タイプの整流ダイオードは、一般レ
ベルの整流ダイオードに比べて大変高価のため、この高
速タイプの整流ダイオードを複数個使用することは、大
幅なコストアップになるという問題があった。
【0006】本考案は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、フライバックトランスの
発熱を抑え、かつ、低コストのフライバックトランスを
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、第
1の考案は、コアに一次コイルと二次コイルが嵌装さ
れ、二次コイルは複数のコイルが積層された積層コイル
からなり、各層のコイルは整流ダイオードを介して直列
に接続されているフライバックトランスにおいて、第1
層のコイルの出力側に接続される整流ダイオードの発生
損失を第2層以降の各コイルの出力側に接続される各整
流ダイオードの発生損失よりも小さくしたことを特徴と
して構成されている。
【0008】また、第2の考案は、前記フライバックト
ランスにおいて、第1層のコイルの出力側に接続される
整流ダイオードのスイッチング損失を第2層以降の各コ
イルの出力側に接続される各整流ダイオードのスイッチ
ング損失よりも小さくしたことを特徴として構成されて
いる。
【0009】
【作用】積層コイルの第1層のコイルの出力側に接続す
る整流ダイオードの発生損失を、第2層以降の各コイル
の出力側に接続する各整流ダイオードの発生損失よりも
小さくする。第1層目のコイルを整流する整流ダイオー
ドには他の整流ダイオードと異なりスイッチング損失が
余計に生じている。したがって、フライバックトランス
の発熱は第1層目のコイルを整流する整流ダイオードの
損失の大小に影響される。そこで、前記第1層のコイル
に接続する整流ダイオードに全損失が小さいか、あるい
はスイッチング損失の極力小さい整流ダイオードを使用
し、フライバックトランスの発熱を防止する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。
【0011】図1には、本実施例のフライバックトラン
スの回路図が示されている。本実施例のフライバックト
ランス10は、従来例と同様に、コア1に低圧コイル(一
次コイル)2と高圧コイル(二次コイル)3とが嵌装さ
れ、二次コイル3は、複数のコイルが積層された積層コ
イルからなっており、各層のコイルは、整流ダイオード
を介して直列に接続されている積層タイプのフライバッ
クトランスである。
【0012】本実施例の特徴的なことは、前記二次コイ
ル3の第1層のコイル3aの出力側に接続される整流ダ
イオードDL の発生損失を、第2層3b以降の各コイル
の出力側に接続される一般レベルの各整流ダイオードD
2 〜Dn の発生損失よりも小さくしたことであり、この
第1層のコイルの出力側に接続する整流ダイオードとし
て高速タイプの整流ダイオードDL を用いたことであ
る。
【0013】次に、本実施例のフライバックトランスの
駆動時における整流ダイオードの発生損失を図面に基づ
いて説明する。フライバックトランスの駆動に際し、順
方向に電圧が印加されるときには、順方向損失とスイッ
チング損失が発生し、逆電圧が印加されるときには逆方
向損失が発生するが、これらの損失による発熱は、高周
波駆動になればなるほど、スイッチング損失による発熱
が大きな割合を占め、フライバックトランスの発熱の大
きな要因となる。
【0014】そこで、考案者は、フライバックトランス
の発熱の大きな要因であるスイッチング損失に着目し、
高圧コイル3側の各積層コイルの出力側に接続する各整
流ダイオードによって整流された整流波形を求め、この
整流波形から各整流ダイオードによる整流平滑割合を調
査した。その結果、第1層のコイルの出力側に接続した
整流ダイオードD1 では、図2の(b)に示されるよう
に、第1層のコイルの出力側と整流ダイオードD1 を介
して、第2層のコイルの入力側間には、見掛け上の等価
回路の接地容量C1 および層間容量C2 が形成され、こ
の接地容量C1および層間C2 によって出力電圧は平滑
され、図3の(a)に示されるフライバックパルスの電
圧波形によって生ずる順方向のピーク電流が図3の
(b)に示される電流波形から図3の(c)に示される
ように大幅に平滑されて、リップル成分の小さい電流波
形となることが判った。すなわち、整流ダイオードD1
の整流平滑割合が顕著であることが判った。
【0015】次いで、第2層以降のコイルの出力側で
は、各整流ダイオードD2 〜Dn によってリップル成分
を徐々に整流するが、その整流平滑割合は、第1層のコ
イルの出力側に接続した整流ダイオードD1 による整流
平滑割合に対し、極めて小さいことが判明した。
【0016】考案者は、上記第1層のコイルの出力側に
接続する整流ダイオードD1 のリップル成分の顕著な平
滑割合に着目し、この整流ダイオードD1 部分に発生損
失の小さい高速タイプの整流ダイオードDL を使用し、
第2層以降のコイルには、一般レベルの整流ダイオード
を用いることで、フライバックトランスの発熱を抑制す
ることとした。
【0017】本実施例によれば、フライバックトランス
の第1層のコイルの出力側に、発生損失の小さい高速タ
イプの整流ダイオードDL を接続し、第2層以降の各コ
イルの出力側には、一般レベルの安価な整流ダイオード
2 〜Dn を接続して、フライバックトランスの発熱を
抑える構成としたので、従来のように、全ての整流ダイ
オードに高価な高速タイプの整流ダイオードを用いる必
要がなく、第1層のコイルの出力側にのみ高速タイプの
整流ダイオードDL を用い、第2層以降には一般レベル
の整流ダイオードを用いることができるため、大幅なコ
ストダウンが図れる。
【0018】また、整流ダイオードD1 〜Dn として、
一般レベルのダイオードを用いたときにフライバックト
ランスの発熱を抑える方法としては、コイルの積層分割
数を増加する方法があるが、この場合には、積層コイル
が巻き太りして大型化し、かつ、分割巻き数が増える分
だけ巻回作業が面倒であり、ダイオードの数量も必要と
なる。本実施例では、第1層のコイルの出力側に、高速
タイプの整流ダイオードDL を接続し、第2層以降の各
コイルの出力側には、それぞれ一般レベルの整流ダイオ
ードD2 〜Dn を接続することにより、フライバックト
ランスの発熱を抑え、整流ダイオードD1 〜Dn 全部を
高速タイプの整流ダイオードとした場合と比べ、殆ど遜
色ない整流平滑特性を得ることができ、積層コイルの巻
き太りを防ぎ、かつ、分割数を増やすことによる面倒な
巻回作業を避けることができる。
【0019】さらに、フライバックトランスの発熱を抑
制する方法として、コア径を大きくする方法があるが、
この場合には、フライバックトランスが大型化される。
本実施例では、第1層のコイルの出力側に、発生損失の
小さい高速タイプの整流ダイオードを用いて、フライバ
ックトランスの発熱を抑える構成としたので、コア径を
大きくする必要がなく、フライバックトランスを小型化
することができる。
【0020】さらにまた、第1層のコイルの出力側に、
高速タイプの整流ダイオードDL を接続して、リップル
成分を極めて小さくする構成とし、第2層以降のダイオ
ードによってリップル成分をさらに小さくして、スイッ
チング損失を小さくし、かつ、第1層のコイルの出力側
に、高速タイプの整流ダイオードを用いることにより、
順方向損失やスイッチング損失等を小さくして、ダイオ
ードの発生損失の影響を小さくすることにより、積層コ
イルの発熱を抑えることができる。
【0021】なお、本考案は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、第1層のコイルの出力側に、順方向損失と
スイッチング損失および逆方向損失等、全ての発生損失
の小さい高速タイプの整流ダイオードを用いたいが、こ
の第1層のコイルの出力側に接続する整流ダイオード
は、スイッチング損失が、第2層以降の各コイルの出力
側に接続する整流ダイオードD2 〜Dn の対応する損失
よりも小さいものを用いてもよい。
【0022】また、上記実施例では、第1層のコイルの
出力側に高速タイプの整流ダイオードDL を用いたが、
高速タイプの整流ダイオードの替わりに、順方向損失
と、スイッチング損失と、逆方向損失の全ての損失が、
第2層以降の各コイルの出力側に用いる一般レベルの整
流ダイオードの損失よりも小さい一般レベルの整流ダイ
オードを用いてもよい。
【0023】
【考案の効果】本考案は、フライバックトランスの第1
層のコイルの出力側に接続される整流ダイオードの発生
損失を、第2層以降の各コイルの出力側に接続される各
整流ダイオードの発生損失よりも小さくして、フライバ
ックトランスの発熱を抑える構成としたので、第1層の
コイルの出力側には、例えば、高速タイプの整流ダイオ
ードを用い、第2層以降の各コイルの出力側には、一般
レベルの整流ダイオードを用いることができるため、大
幅なコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のフライバックトランスの回路の説明
図である。
【図2】フライバックトランスの二次側積層コイルの部
分説明図である。
【図3】フライバックトランスのフライバックパルスと
その整流後の電流波形の説明図である。
【図4】従来のフライバックトランスの回路の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 コア 2 低圧コイル 3 高圧コイル 3a 第1層のコイル 3b 第2層のコイル 10 フライバックトランス D1 〜Dn 整流ダイオード DL1〜DLn 高速タイプの整流ダイオード

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアに一次コイルと二次コイルが嵌装さ
    れ、二次コイルは複数のコイルが積層された積層コイル
    からなり、各層のコイルは整流ダイオードを介して直列
    に接続されているフライバックトランスにおいて、第1
    層のコイルの出力側に接続される整流ダイオードの発生
    損失を第2層以降の各コイルの出力側に接続される各整
    流ダイオードの発生損失よりも小さくしたことを特徴と
    するフライバックトランス。
  2. 【請求項2】 コアに一次コイルと二次コイルが嵌装さ
    れ、二次コイルは複数のコイルが積層された積層コイル
    からなり、各層のコイルは整流ダイオードを介して直列
    に接続されているフライバックトランスにおいて、第1
    層のコイルの出力側に接続される整流ダイオードのスイ
    ッチング損失を第2層以降の各コイルの出力側に接続さ
    れる各整流ダイオードのスイッチング損失よりも小さく
    したことを特徴とするフライバックトランス。
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JP5574934B2 (ja) * 2010-12-06 2014-08-20 三菱電機株式会社 Led点灯装置

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