JP4173354B2 - 高圧トランス - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶表示パネルにおけるバックライト用放電灯の点灯回路に用いられる高圧トランスに関し、特にDC/ACインバータ回路に用いられる高圧トランスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば、ノートパソコン等に使用される各種液晶表示パネルのバックライト用放電灯を点灯するために、その点灯回路中に高圧トランスを用いるようにしたものが知られており、また、このような高圧トランスとして、その点灯回路がDC/ACインバータ回路中に配される場合に作動するインバータトランスが知られている。
【0003】
この種のインバータトランスは、その分解斜視図である図4および外観斜視図である図5に示すように、互いに対向された上下1対のフェライトからなるコア100、200の間に、1次巻線31および2次巻線32が配されるように構成される。1次巻線31は、上コア100の裏面の溝内に嵌め入れられた状態で巻回されてなる。一方、2次巻線32は、左右2つのボビン42の各々に巻回されてなる。また、1次巻線31用の端子51は長尺の1次側端子台52に設けられており、一方、2次巻線32用の端子61は各ボビン42と一体的に形成された1対の2次側端子台62に設けられている。
【0004】
ところで、上述した2次側端子台62に設けられた2次巻線32用の端子61として高電圧側巻線が接続される端子と低電圧側巻線が接続される端子がある。図6(A)は、上述した2次巻線用のボビン42(および2次側端子台62)の裏側を示すものである。ここで、図面右側の端子台62aに設けられた端子61aに巻回開始側のリード線70aが懸装されているので、この場合、端子61aが高圧側の端子ということになり、一方、図面左側の端子台62bに設けられた端子61bに巻回終了側のリード線70bが懸装されているので、この場合、端子61bが低圧側の端子ということになる(以下この場合の配置を通常極性配置と称する)。
【0005】
すなわち、巻回開始側のリード線70aは端子61aに懸装され、支柱81、82に支持されて張設された後、端子台62aの表面から巻線導入部91を介して内部に回り込み、ボビン42に対し、その内周側から反時計方向に多数回に亘って巻回される。この後、最外周位置において端子台62bの巻線導出部92を介して表面に取り出され、支柱83に支持されて張設された巻回終了側のリード線70bは端子61bに懸装されることになる。
【0006】
このように、図6(A)に示す通常極性配置の状態で張設された巻回開始側のリード線70aおよび巻回終了側のリード線70bは、端子台62a、62bの表面に沿って引き回されるように配されており、また、ボビン42に導入される際におよびボビン42から取り出される際に空中配線が生じないので、リード線70a、70bに振動が加えられたり、熱によってボビン42が膨張したりしても、リード線70a、70bの断線を防止することができるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高圧側の端子と低圧側の端子の適切な配置位置は、このインバータトランスが実装される基板の素子実装レイアウト等によって異なってくることがある。
【0008】
すなわち、図6(A)に示す状態においては、端子台62a、62bの裏側からみて、右側の端子台62aに高圧側の端子61aが、左側の端子台62bに低圧側の端子61bが、各々配置されているが、素子実装レイアウト等によっては、右側の端子台62aの端子61aを低圧側とし、左側の端子台62bの端子61bを高圧側とすること(以下この場合の配置を逆極性配置と称する)が都合のよい場合がある。
このような場合において、リード線は、極性配置を逆(逆極性配置)とした場合であっても、出力電圧の位相を一致させるために、ボビン42への巻回方向が通常極性配置の場合と同様となるようにしなければならないから、図6(A)に示す状態と同様に、ボビン42の内周側から反時計方向に多数回に亘って巻回されることになる。
【0009】
図6(B)は、図6(A)に示す状態とは逆の極性配置となるように、巻回開始側のリード線70aおよび巻回終了側のリード線70bを引き回すように配した状態を示す概略図である。すなわち、この図6(B)に示すように、巻回開始側のリード線70aは端子61bに懸装され、支柱83、84に支持されて張設された後、端子台62bの表面から端子台62aの巻線導入部91を介して内部に回り込み、ボビン42の内周側から反時計方向に多数回に亘って巻回される。この後、最外周位置において端子台62bの巻線導出部92を介して端子台62aの表面に取り出され、突起85および支柱81に支持されて張設された巻回終了側のリード線70bは端子61aに懸装されることになる。
【0010】
このようにして、図6(A)に示す状態とは逆極性配置となるようにしたインバータトランスを構成することができる。
【0011】
しかしながら、図6(B)に示す如く、逆極性配置とされた場合には、巻回終了側のリード線70bが、端子台62bの内部から端子台62aの表面に取り出されるまでの区間において空中配線となっており、これにより、リード線70に振動が加えられたり、熱によってボビン42が膨張したりした場合には、リード線70が断線するおそれが生じ、問題となっていた。
【0012】
なお、上記通常極性配置の場合と上記逆極性配置の場合とで、各端子台62a、62bの形状を異なるものとして、上述したいずれの区間においても空中配線が生じないように構成することは可能であるが、これでは異なる部品を数多く取り揃えておかなければならないこと、および組立工程が繁雑となることから、製造コストが大幅に高くなってしまい、低コスト化が要求されているインバータトランスの製造においては採用することが困難である。
【0013】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、2次巻線用の端子台にリード線を引き回すとともにこのリード線をボビンに巻回する際に、同一形状の端子台を用い、通常極性配置と逆極性配置のいずれの場合であっても空中配線が生じない状態とし得る、製造コストが安価な高圧トランスを提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の高圧トランスは、一対のコアを対向させて所定の閉磁路を形成するとともに、これら一対のコア間に1次巻線ドーナツ状の両鍔ボビンに巻回された2次巻線を配設するように構成され、
前記ボビンは、該ボビンの軸方向に対向する2つの鍔面一方に付設され、通常極性配置における巻回開始側のリード線を接続する端子を外周部に有する第1端子台と、巻回終了側のリード線を接続する端子を外周部に有する第2端子台とを備え、逆極性配置では巻回開始側のリード線は前記第2端子台の前記端子に接続し、巻回終了側のリード線は前記第1端子台の前記端子に接続するものであり、
前記第1端子台と前記第2端子台との間には、前記ボビンの半径方向に延びて中心側の内周壁部に至る開口部を有してなる高圧トランスにおいて、
前記第1端子台は、前記開口部のボビン中心側の開口端面の隅部に配置された巻線導入部と、前記開口部と反対側の縁部における2次巻線の外周部に合致する位置に配置された巻線導出部と、前記端子近傍の外表面に立設された外側の支柱と、前記開口部の端縁における前記巻線導入部に隣接して外表面に立設された内側の支柱とを備え、
前記第2端子台は、前記開口部の端縁における2次巻線の外周部に合致する位置に配置された巻線導出部と、前記端子近傍の外表面に立設された外側の支柱と、前記開口部のボビン中心側の開口端面の隅部に接して外表面に立設された内側の支柱とを備え、
前記通常極性配置においては、巻回開始側のリード線は、前記第1端子台の端子に懸装され、前記外側の支柱から内側の支柱に支持されて張設された後、開口部の隅部に位置する前記巻線導入部を介してボビン内周壁部に沿うよう接して導かれ、ボビンの内周側に巻回されて2次巻線が形成され、該2次巻線の巻回終了側のリード線は、開口部端縁の前記巻線導出部を介して前記第2端子台の外表面に取り出され、前記外側の支柱に支持されて張設された後、該第2端子台の端子に懸装されてなり、
一方、前記逆極性配置においては、巻回開始側のリード線は、前記第2端子台の端子に懸装され、前記外側の支柱から内側の支柱に支持されて張設された後、前記開口部のボビン中心側の開口端面に沿うように接してボビン内部に回り込み、ボビン内周壁部に導かれ、ボビンの内周側に巻回されて2次巻線が形成され、該2次巻線の巻回終了側のリード線は、前記第1端子台の前記開口部とは反対側の側縁の前記巻線導出部を介して前記第1端子台の外表面に取り出され、前記外側の支柱に支持されて張設された後、該第1端子台の端子に懸装されてなることを特徴とするものである。
【0016】
また、前記開口部のボビン中心側の開口端面と、前記ボビン内周壁部とが略面一とされていることが望ましい。
【0017】
また、前記巻線導出部は、前記第1端子台および前記第2端子台における壁部の所定位置に設けられた凹部であることが望ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る高圧トランスについて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の高圧トランスは、DC/ACインバータ回路内で使用されるインバータトランスであり、その分解した状態および外観は前述した図4および図5に示す状態と略同様の構成とされている。
【0020】
すなわち、互いに対向された上下1対のフェライトからなるコア100、200の間に、1次巻線31および2次巻線32が配されるように構成される。1次巻線31は、上コア100の裏面の溝内に嵌め入れられた状態で巻回されてなり、一方、2次巻線32は、左右2つの両鍔を有するボビン142の各々に巻回されてなる。
【0021】
また、1次巻線31用の端子51は長尺の1次側端子台52に設けられており、一方、2次巻線32用の端子161は各ボビン142と一体的または別体に形成された1対の2次側端子台162に設けられている。
この2次側端子台162は、後述の開口部210を挟んで対向する左右の第1端子台162aおよび第2端子台162bを有している。
【0022】
次に、本発明の実施形態のポイントである、2次巻線用のボビンおよび2次側端子台について図1〜3を用いて説明する。ここで、図1(A)は、ボビン裏側から見たときの通常極性配置の状態を示す概略図であり、図1(B)は、ボビン裏側から見たときの逆極性配置の状態を示す概略図であり、図2は、ボビン表側から見たときの、ボビンおよび2次側端子台を示す概略図であり、図3は、ボビン裏側から見たときの、ボビンおよび2次側端子台を示す概略図である。
【0023】
ところで、2次側端子台における高圧側の端子と低圧側の端子の適切な配置位置は、このインバータトランスが実装される基板の素子実装レイアウト等によって異なってくることがあり、高圧側の端子と低圧側の端子を左右のいずれとするかは、状況に応じて決定する必要がある。そして、そのいずれにおいても巻線のボビンへの巻回方向は同一方向として、出力電圧の位相を一致させる必要があるため、従来においては、高圧側の端子と低圧側の端子の配置によって、リード線が2次側端子台およびボビンの外表面に沿って引き回されずに、空中配線とされてしまう状態となっていた。空中配線とされると、リード線に振動が加えられたり、熱によってボビンが膨張したりした場合には、リード線が断線するおそれが生じる。
【0024】
そこで、本実施形態の高圧トランスにおいては、通常極性配置の状態では図1(A)に示すリード線引回し状態となるように、また、逆極性配置の状態では図1(B)に示すリード線引回し状態となるように、構成されている。
【0025】
すなわち、図1(A)に示すように、ボビン裏側から見たときの通常極性配置の状態は、図面右側の第1端子台162aに設けられた端子161aに巻回開始側のリード線170aが懸装されており、また、図面左側の第2端子台162bに設けられた端子161bに巻回終了側のリード線170bが懸装されている。この場合、第1端子台162aの端子161aが高圧側の端子ということになり、一方、第2端子台162bの端子161bが低圧側の端子ということになる。
【0026】
そして、巻回開始側のリード線170aは高圧側の端子161aに懸装され、支柱181、182に支持されて張設された後、2つの端子台162a、162bの間に介在する開口部210の隅部に位置する巻線導入部191を介して(折り返されて)ボビン内周壁部214に沿うように導かれ、ボビン142の内周側から反時計方向に多数回に亘って巻回される。なお、巻線導入部191はボビン142の内周壁部214と隣接しており、この間におけるリード線の空中配線は生じていない。
【0027】
この後、最外周位置においてボビン142の内部から巻線導出部192を介して(折り返されて)外表面に取り出され、支柱183に支持されて張設された巻回終了側のリード線170bは低圧側の端子161bに懸装されることになる。
【0028】
このように、図1(A)の通常極性配置の状態で張設された巻回開始側のリード線170aおよび巻回終了側のリード線170bは、端子台162a、162bの外表面に沿って引き回されるように配されており、また、この外表面とボビン142との間でリード線170a、170bが空中配線とされない状態で導入および導出されているから、リード線170a、170bに振動が加えられたり、熱によってボビン142が膨張したりしても、リード線170a、170bの断線を防止することができるようになっている。
【0029】
一方、図1(B)に示すように、ボビン裏側から見たときの逆極性配置の状態は、図面左側の第2端子台162bに設けられた端子161bに巻回開始側のリード線170aが懸装されており、また、図面右側の第1端子台162aに設けられた端子161aに巻回終了側のリード線170bが懸装されている。この場合、端子161bが高圧側の端子ということになり、端子161aが低圧側の端子ということになる。
【0030】
そして、巻回開始側のリード線170aは高圧側の端子161bに懸装され、支柱183および支柱184に支持されて張設された後、2つの端子台162a、162bの間に介在する開口部210のボビン中心側の開口端面212に沿うようにしてボビン内部に回り込み、ボビン内周壁部214に導かれ、ボビン142に対して、その内周側から反時計方向に多数回に亘って巻回される。この後、最外周位置において、第1端子台162aの、リード線巻回方向に先行する壁部165の所定位置に設けられた巻線導出部193から外表面に取り出され(折り返され)た巻回終了側のリード線170bは、支柱181に支持されて張設され、低圧側の端子161aに懸装されることになる。
【0031】
このように、図1(B)の逆極性配置の状態で張設された巻回開始側のリード線170aおよび巻回終了側のリード線170bは、端子台162a、162bの外表面に沿って引き回されるように配されており、また、この外表面とボビン142との間でリード線170a、170bが空中配線とされない状態で導入および導出されているから、リード線170a、170bに振動が加えられたり、熱によってボビン142が膨張したりしても、リード線170a、170bの断線を防止することができるようになっている。
【0032】
ここで、上記2つの端子台162a、162bの間に介在する開口部210のボビン中心側の開口端面212は、ボビン内周壁部214の一部と略面一となるように形成されており、また、前述したように支柱184が開口部210のボビン中心側縁部付近であって第2端子台162bの外表面に形成されており、これにより、巻回開始側のリード線170aが支柱184に支持された後、空中配線を生ずることなく、開口部210のボビン中心側の開口端面212に沿設されつつボビン内周壁部214に導くことができる。
【0033】
図2および図3には、上記開口端面212が、ボビン内周壁部214の一部と略面一となっていることが示されている。
【0034】
なお、上記支柱184の形状は円柱形状とされているが、リード線170aを良好に支持し得るものであればいかなる形状のものに変更することも可能である。
【0035】
また、図2および図3には、通常極性配置における、ボビン142の内部へリード線170aを導入する巻線導入部191と、ボビン142の内部からリード線170bを取り出す巻線導出部192、さらに、逆極性配置における、ボビン142の内部からリード線170bを取り出す巻線導出部193が各々、リード線170a、170bを折り返し得る凹部とされていることが示されている。これにより、ボビン142の内部へリード線170aを導入する際、およびボビン142の内部からリード線170bを取り出す際に、リード線170aおよびリード線170bの位置決めを確実に行うことができ、またその位置ずれを防止することができるので、それらを所定の強さに張設することができる。
【0036】
また、上記凹部は円弧状とされていてもよいし、その他の形状、例えばV字状とすることも可能である。
【0037】
なお、本実施形態の高圧トランスは、上述したように(図4参照)、左右1対の、2次巻線用のボビン142および2次側端子台162a、162bを備えており、それらは基本的な形状は同様であるものの、互いに対向する突当て部196を備えており、その部分において左右が互いに異形状とされていることから、組立工程において左右のいずれであるかを判別するためのマーク(図1、3においては右側であることを示すRのマーク)195が付されている。
【0038】
なお、本発明の高圧トランスとしては、上述したものに限られるものではなく、種々の態様の変更を採用可能であり、例えば、上記実施形態のものでは、開口部210として一方の開口端を開放するようにしたものとされているが、この開口端を閉じたものとすることも可能である。
【0039】
また、上述した実施形態においては、巻線導入部191および巻線導出部192、193が凹部形状とされているが、本発明の高圧トランスにおける巻線導入部および巻線導出部はこれに限られるものではなく、壁部の直線状の縁部の一部とされていてもよい。ただし、巻線導入部および巻線導出部は、上述した実施形態のもののようにリード線の位置決めを確実に行うことができ、またその位置ずれを防止することができるように構成されていることが望ましく、例えば、壁部の直線状の縁部の一部に、リード線の位置決めを確実に行うことができ、またその位置ずれを防止し得る部材(ゴム部材等)を敷設するようにしたものであってもよい。
【0040】
また、ボビンは、内周壁部の断面が円形とされたドーナツ形状のものに限られず、内周壁部の断面が矩形等とされたドーナツ形状のものとすることが可能である。
【0042】
さらに、前述したように、上記一対のコア100、200はフェライトにより形成されていることが好ましいが、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄カルボニル等の材料を用いることが可能であり、これらの微粉末を圧縮成型したダストコアを使用することも可能である。
【0043】
さらに、本発明の高圧トランスは、インバータトランスのみならず、その他の種々のトランスに適用することが可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の高圧トランスによれば、2次側巻線用ボビンに付設され、通常極性配置における巻回開始側のリード線を接続する端子を有する第1端子台と、巻回終了側のリード線を接続する端子を有する第2端子台とを備え、逆極性配置では巻回開始側のリード線は第2端子台の端子に、巻回終了側のリード線は第1端子台の端子に接続するものであり、両端子台の間には開口部を有し、第1端子台には、開口部の中心側開口端面の隅部に巻線導入部が、開口部と反対側の縁部における2次巻線の外周部に巻線導出部が、端子近傍の外表面に外側の支柱が、開口部の端縁の巻線導入部に隣接した外表面に内側の支柱が設置され、第2端子台には、開口部の端縁における2次巻線の外周部に巻線導出部が、端子近傍の外表面に外側の支柱が、開口部のボビン中心側の開口端面の隅部に接した外表面に内側の支柱が設置された構造で、前記通常極性配置においては、巻回開始側のリード線は、第1端子台の端子に懸装されて外側の支柱から内側の支柱に張設された後、開口部の隅部の巻線導入部を介してボビン内周壁部に導かれて巻回されて2次巻線が形成され、巻回終了側のリード線は、開口部端縁の巻線導出部を介して第2端子台の外表面に取り出され外側の支柱に張設された後、端子に懸装されてなり、一方、前記逆極性配置においては、巻回開始側のリード線は、第2端子台の端子に懸装されて外側の支柱から内側の支柱に張設された後、開口部のボビン中心側の開口端面に沿うようにボビン内部に回り込み、ボビン内周壁部に導かれて巻回されて2次巻線が形成され、巻回終了側のリード線は、開口部とは反対側の側縁の巻線導出部を介して第1端子台の外表面に取り出されて外側の支柱に張設された後、端子に懸装されてなるように構成されているから、逆極性配置の場合であっても、通常極性配置の場合と同様に、空中配線を生じることがないよう、リード線の引回し処理およびボビンへのリード線の巻回処理を行なうことができる。
【0045】
これにより、リード線に振動が加えられたり、熱によってボビンが膨張したりした場合にリード線の断線が生じる、という従来技術の問題を解消することができる。
【0046】
すなわち、本発明の高圧トランスによれば、同一形状の端子台を用い、通常極性配置と逆極性配置のいずれの場合であっても空中配線が生じない状態とすることができ、製造コストを安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る高圧トランスの2次側巻線における、通常極性配置の状態を示す概略図(A)および逆極性配置の状態を示す概略図(B)
【図2】図1に示すボビンおよび端子台を、ボビン表側からみた場合の斜視図
【図3】図1に示すボビンおよび端子台を、ボビン裏側からみた場合の斜視図
【図4】高圧トランスの具体例を示す分解斜視図
【図5】高圧トランスの具体例を示す外観斜視図
【図6】従来技術に係る高圧トランスの2次側巻線における、通常極性配置の状態を示す概略図(A)および逆極性配置の状態を示す概略図(B)
【符号の説明】
31 1次巻線
32 2次巻線
42、142 ボビン
51、61、61a、61b、161a、161b 端子
52 1次側端子台
62、62a、62b、162a、162b 2次側端子台(端子台)
70a、70b、170a、170b リード線
81、82、83、84、181、182、183、184 支柱
85、185 突起
91、191 巻線導入部
92、192、193 巻線導出部
100 上コア
200 下コア
210 開口部
212 開口端面
214 内周壁部

Claims (3)

  1. 一対のコアを対向させて所定の閉磁路を形成するとともに、これら一対のコア間に1次巻線ドーナツ状の両鍔ボビンに巻回された2次巻線を配設するように構成され、
    前記ボビンは、該ボビンの軸方向に対向する2つの鍔面一方に付設され、通常極性配置における巻回開始側のリード線を接続する端子を外周部に有する第1端子台と、巻回終了側のリード線を接続する端子を外周部に有する第2端子台とを備え、逆極性配置では巻回開始側のリード線は前記第2端子台の前記端子に接続し、巻回終了側のリード線は前記第1端子台の前記端子に接続するものであり、
    前記第1端子台と前記第2端子台との間には、前記ボビンの半径方向に延びて中心側の内周壁部に至る開口部を有してなる高圧トランスにおいて、
    前記第1端子台は、前記開口部のボビン中心側の開口端面の隅部に配置された巻線導入部と、前記開口部と反対側の縁部における2次巻線の外周部に合致する位置に配置された巻線導出部と、前記端子近傍の外表面に立設された外側の支柱と、前記開口部の端縁における前記巻線導入部に隣接して外表面に立設された内側の支柱とを備え、
    前記第2端子台は、前記開口部の端縁における2次巻線の外周部に合致する位置に配置された巻線導出部と、前記端子近傍の外表面に立設された外側の支柱と、前記開口部のボビン中心側の開口端面の隅部に接して外表面に立設された内側の支柱とを備え、
    前記通常極性配置においては、巻回開始側のリード線は、前記第1端子台の端子に懸装され、前記外側の支柱から内側の支柱に支持されて張設された後、開口部の隅部に位置する前記巻線導入部を介してボビン内周壁部に沿うよう接して導かれ、ボビンの内周側に巻回されて2次巻線が形成され、該2次巻線の巻回終了側のリード線は、開口部端縁の前記巻線導出部を介して前記第2端子台の外表面に取り出され、前記外側の支柱に支持されて張設された後、該第2端子台の端子に懸装されてなり、
    一方、前記逆極性配置においては、巻回開始側のリード線は、前記第2端子台の端子に懸装され、前記外側の支柱から内側の支柱に支持されて張設された後、前記開口部のボビン中心側の開口端面に沿うように接してボビン内部に回り込み、ボビン内周壁部に導かれ、ボビンの内周側に巻回されて2次巻線が形成され、該2次巻線の巻回終了側のリード線は、前記第1端子台の前記開口部とは反対側の側縁の前記巻線導出部を介して前記第1端子台の外表面に取り出され、前記外側の支柱に支持されて張設された後、該第1端子台の端子に懸装されてなることを特徴とする高圧トランス。
  2. 前記開口部のボビン中心側の開口端面と、前記ボビン内周壁部とが略面一とされていることを特徴とする請求項1記載の高圧トランス。
  3. 前記巻線導出部は、前記第1端子台および前記第2端子台における壁部の所定位置に設けられた凹部であることを特徴とする請求項1または2記載の高圧トランス。
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