JP4579884B2 - インバータトランス - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライト用のインバータ回路に使用されるインバータトランスに係り、特に大電力仕様に適するインバータトランスの構成に関するものである。

一つのトランスで二つの出力が得られるようにした２出力型のインバータトランスが用いられている。１出力型トランスを２個使うよりも実装面積が小さくなり、インバータを小型化できるうえコスト的にも有利である。このような従来の２出力型インバータトランスとしては、特許文献１記載された巻線軸が縦方向のタイプや、図10に示すような横方向のものがある。

図10のインバータトランスは次のような構造である。絶縁性のボビン10に一次巻線１が巻回されている。ボビン10に平行に配置されたボビン20には、二つの二次巻線２ａ、２ｂが鍔22で隔てられて巻回されている。磁性体からなる一対のＵ形コア３、４が突き合わされて閉磁路を形成している。コア３、４は脚３ａ、４ａをボビン10、20の貫通孔11、21の内部に挿入し、その先端部を貫通孔11、21の内部で互いに接着してある。接着剤５は二つのコア３、４を接着すると同時にボビン10、20とコア３、４とを接着している。

Ｕ形コア３、４の代わりにＥ形のコアも広く用いられている。しかし、Ｕ形やＥ形のような複雑な形状のコアは、コアの製造時に反りや歪みを生じやすい傾向がある。反りや歪みのあるコア３、４は、小型のボビンでは貫通孔11、21の内部に挿入したときボビン10、20と常に接触した状態となってしまう場合があった。
特開２００１−１２６９３７号公報 特開平５−２１７７４８号公報

近年、テレビの液晶画面は大型化、高輝度化する傾向にあり、バックライト用の放電灯に従来よりも大きな電力を供給する必要が出てきた。これに伴いインバータトランスのコアの長さ方向に生じる磁歪振動が大幅に増加している。例えば図10のようなトランスの場合には、コア３、４に接触あるいは固定されているボビン10、20に磁歪振動が直に伝わることになる。このため、コアの磁歪振動がボビンを振動させて大きな騒音が発生するようになってきた。本発明は、このような騒音を低減することを目的とするものである。なお、騒音の発生を防止した従来の巻線部品としては特許文献２に開示されたものがある。

本発明は、接着された複数の磁性体からなり閉磁路を形成するコアと、貫通孔を有するボビンとを備え、コアの一部がボビンの貫通孔に挿入されたインバータトランスにおいて、コアの複数の磁性体をボビンの貫通孔の外部で接着するともに、この貫通孔の内部にシリコンゴム等からなる弾性体７を取付け、ボビンが弾性体７を介してコアを支持した構成を特徴とする。また本発明は、このようなインバータトランスにおけるコアを、複数の棒状磁性体を組み合わせて構成したことを特徴とする。

本発明によれば、コアの振動が弾性体によって吸収されボビンに直接伝わらないので、騒音の発生が大幅に抑えられる。図１の構成のインバータトランスを試作し測定した結果、特に３〜６ＫＨｚの可聴周波数帯の騒音が従来品の４０ｄＢから１０ｄＢに改善されることを確認した。さらにコアの構成要素を成形が容易な棒状磁性体とすることで、コアを安価に製造でき、反りや歪みも減少するうえ、弾性体の取付けが簡単になる効果もある。

図１は本発明によるインバータトランスの一実施例を示す一部断面平面図である。コア６以外の部分を断面で示してある。なお、図10の従来のインバータトランスと共通の部分には同一符号を付して説明する。本実施例のインバータトランスが図10のトランスと異なる点は、ボビン10、20の貫通孔11、21の内部に弾性体７を追加したこととコア６の構成にある。上方から見てロ字形をしたコア６は、図２に示すように４本の棒状磁性体６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを組み合わせて形成してある。

ボビン10の貫通孔11に棒状磁性体６ａを挿入し、ボビン20の貫通孔21に棒状磁性体６ｂを挿入してある。棒状磁性体６ａ、６ｂは、このときボビン10、20に接触しないように貫通孔11、21の内径よりも十分に細くしてある。そして、これらの貫通孔11、21の外部において、２本の棒状磁性体６ｃ、６ｄを棒状磁性体６ａ、６ｂの両端部の上にそれぞれ接着して固定してある。このためコア６の接着部分から接着剤がはみ出した場合でも、コア６がボビン10、20に接着されてしまうことはない。

棒状磁性体６ａ、６ｂの両端部付近には、図３のように環状の弾性体７を嵌め込んで取付けてある。弾性体７の取付け作業は、棒状磁性体６ｃ、６ｄを接着する前の棒状磁性体６ａ、６ｂに対して行えばよいので極めて簡単である。この弾性体７の素材としては弾力のあるシリコン系の樹脂等が適している。なお、ロ字形のコア６は、図４に示すように４本の棒状磁性体６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを同一平面上で接着して、高さ寸法を抑えてもよい。

図１にはインバータトランスを簡略化して示したが、このインバータトランスは実際には例えば図５のように構成される。ボビン20には多数の鍔が設けられ、二次巻線２ａ、２ｂは、それぞれ複数の鍔23で分割巻きされている。二つのボビン10、20は、同一平面上で平行に配置されており、複数組の係合片15、25等で互いに結合して一体化されている。

図６は結合片15、25の実施例を示している。一方のボビン10に一体成形した結合片15には凸部15ａを設けてある。他方のボビン20に一体成形した結合片25には凹部25ａが設けてある。これらの凸部15ａと凹部25ａを嵌合させ且つ接着することにより、二つのボビン10、20が一体化されている。この結果、コア６は一体化したボビン10、20によって弾性体７を介して支持された状態となっている。

環状の弾性体７を棒状磁性体６ａ、６ｂに嵌め込む代わりに、液状やペースト状の弾性体材料を棒状磁性体６ａ、６ｂの周囲に塗布して固化させる等の手段によって、図７のように弾性体７ａを設けることもできる。弾性体７ａは環状の弾性体７と同様に、棒状磁性体６ａ、６ｂの周りを囲むように形成される。また、図８に示すように環状の弾性体７を取り付けたコア６とボビン10、20の間に、シリコン系の接着剤等を塗布あるいは注入して固化した第２の弾性体７ｂを追加してもよい。

二次巻線２ａ、２ｂを巻回したボビン20を２個使用することにより、図９のような４出力型のインバータトランスを構成することもできる。このインバータトランスは、図１におけるボビン10を中心にして対称的な位置にボビン20ａ、20ｂを配置した構造である。このときのコア８は５本の棒状磁性体８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅによって構成された日字形をしており、二つの閉磁路を有している。

三つのボビン10、20ａ、20ｂは同一平面上に平行に配置され、互いに結合して一体化されている。ボビン10、20ａ、20ｂの貫通孔11、21に挿入された棒状磁性体８ａ、８ｂ、８ｃに、それぞれ、環状の弾性体７を嵌め込んである。ボビン20ａ、20ｂの貫通孔21内には段差25を設け、弾性体７の位置決めがしやすいようにしてある。棒状磁性体８ａ、８ｂ、８ｃには、ボビン10、20ａ、20ｂの貫通孔11、21の外部で、棒状磁性体８ｄ、８ｅが接着してある。コア８は一体化したボビン10、20ａ、20ｂによって、弾性体７を介して支持された状態となっている。

本発明のトランスの第１実施例を簡略化して示す一部断面平面図 同トランスのコアを縮小して示す斜視図 弾性体取付け後の同コアの斜視図 コアの他の構成例を示す斜視図 本発明のトランスの実際の構成例を示す平面図 ボビンの結合片の実施例を示す斜視図 弾性体を設けたコアの他の実施例を示す平面図 本発明のトランスの第２実施例を示す一部断面平面図 本発明のトランスの第３実施例を示す一部断面平面図 トランスの従来例を示す一部断面平面図

符号の説明

６・・・・・コア
６ａ、６ｂ・棒状磁性体
６ｃ、６ｄ・棒状磁性体
７・・・・・弾性体
10、20・・・ボビン

Claims (7)

1. 接着された複数の磁性体からなり閉磁路を形成するコアと、貫通孔を有するボビンとを備え、コアの一部がボビンの貫通孔に挿入されたインバータトランスにおいて、コアの複数の磁性体をボビンの貫通孔の外部で接着するともに、該貫通孔の内部に設けられた段差に環状の弾性体を取付け、ボビンが該弾性体を介してコアを支持したことを特徴とするインバータトランス。
2. 貫通孔を有し平行に配置された第１、第２のボビンと、第１、第２のボビンの貫通孔に一部が挿入されて閉磁路を形成するロ字形のコアとを備えたインバータトランスであって、第１、第２のボビンを互いに結合して一体化するとともに、第１、第２のボビンの貫通孔の内部に設けられた段差にそれぞれ環状の弾性体を取付けた請求項１のインバータトランス。
3. ロ字形のコアを、第１、第２のボビンの貫通孔にそれぞれ挿入された第１、第２の棒状磁性体と、該貫通孔の外部において第１、第２の棒状磁性体に接着された第３、第４の棒状磁性体とで構成し、第１、第２の棒状磁性体の周囲に環状の弾性体を取付けた請求項２のインバータトランス。
4. 第１のボビンに一次巻線を巻回し、第２のボビンに少なくとも一つの二次巻線を巻回した請求項３のインバータトランス。
5. 同一平面上で互いに平行に配置され貫通孔を有する第１、第２、第３のボビンと、第１、第２、第３のボビンのそれぞれの貫通孔に一部が挿入されて二つの閉磁路を形成する日字形のコアとを備えたインバータトランスであって、第１、第２、第３のボビンを互いに結合して一体化するとともに、第１、第２、第３のボビンの貫通孔の内部に設けられた段差にそれぞれ環状の弾性体を取付けた請求項１のインバータトランス。
6. 日字形のコアを、第１、第２、第３のボビンの貫通孔にそれぞれ挿入された第１、第２、第３の棒状磁性体と、これら第１、第２、第３の棒状磁性体に該貫通孔の外部において接着された第４、第５の棒状磁性体とで構成し、第１、第２、第３の棒状磁性体の周囲に環状の弾性体を取付けた請求項５のインバータトランス。
7. 中央の第１のボビンに一次巻線を巻回し、第２、第３のボビンのそれぞれに、少なくとも一つの二次巻線を巻回した請求項６のインバータトランス。

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