JP5247788B2 - スリム型高電圧トランスフォーマー（ｓｌｉｍｔｙｐｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ） - Google Patents

Description

本発明は、スリム型高電圧トランスフォーマー（ＳＬＩＭ ＴＹＰＥ ＨＩＧＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲ）に関する。

最近、液晶表示装置はブラウン管（陰極線管：Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて小型化が可能でパーソナルコンピューター、ノート・パソコンはもちろんコピー機などのオフィス・オートメーション器機、携帯電話機やポケットベルなどの携帯機器まで広く用いられている。

このような液晶表示装置は自発光表示装置ではないから、バックライトのような光源が必要となる。このようなバックライトはインバーターにより駆動されて液晶表示装置で電源を一番多く消耗するようとなる。

一方、インバーターはバックライトを駆動させるために高圧のトランスフォーマーを有するが、トランスフォーマーは低い交流入力電圧で高い交流出力電圧を発生させてＬＣＤパネル（ＰＡＮＥＬ）を構成するランプに電圧を供給する役目をする。

トランスフォーマーは１次側に認可される周波数でランプ及びパネルのキャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）と共振して１、２次ターン比（Ｔｕｒｎ ｒａｔｉｏ）以上に２次電圧を上昇させることができるので、共振型トランスフォーマーともいわれている。

一般的に、トランスフォーマーは、低圧側と高圧側の１次コイルと２次コイルとがボビン周りにワインディングされることによって製造される。

１次コイルといわれる一つのコイルは電圧を変更しなければならない入力回路に連結されて、２次コイルといわれるその他コイルは上記変更（変換）された電圧が用いられる出力回路に連結されて入力回路への交流電流が１次コイルを通過する際に上記交流電流に応じて強さと方向とが変化する磁界が発生される。

磁束変化は２次コイルにおける交流電圧を誘導し、各コイルにおける巻線比が変圧比を決める。

したがって、一般的なトランスフォーマーは１次、２次コイルが巻線される第１コイル巻線部及び第２コイル巻線部を含む１つのボビンと、ボビンが挿入されるトランスキャップ及びトランスキャップの両側部を貫通してボビン内に形成した挿入ホールにそれぞれ挿入される一対の“Ｅ”字形コアを含んでいる。

このような小型高電圧トランスフォーマーの場合、高圧側コイルの巻取数が低圧側コイルの巻取数に比べて非常に大きいから、高圧コイルに流れる電流は低圧コイルに流れる電流に比べて非常に少なく、したがってコイルの太さも高圧コイルが低圧コイルに比べてずっと細い。

しかしながら、前述のとおり、従来のトランスフォーマーは１つのボビンに１次と２次コイルを巻線して使用することにより、絶縁に必要な沿面距離（ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を確保するために一定の離隔距離を置かなければならない。このため、１次側巻線面積が一部無駄使いされていた。また、コイルを巻線するためにボビンを使用しており、ケースの厚さをこのボビンの高さ分だけ確保する必要があった。このため、トランスフォーマーのスリム化に限界のあるという問題点があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ボビン（ｂｏｂｂｉｎ）に代えてケースの内部に多数の突出部を形成し、１、２次側巻線コイルを突出部にマウンティング（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）することで、トランスフォーマーの高さ（ケースの厚さ）を低減し、かつトランスフォーマーの效率を増加させようとするスリム型高電圧トランスフォーマーを提供することが可能な、新規かつ改良されたスリム型高電圧トランスフォーマー（ＳＬＩＭ ＴＹＰＥ ＨＩＧＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲ）を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ケース、
長方形または楕円形トラック（ｔｒａｃｋ）形態で巻取された多数の１、２次側巻線コイルを前記ケースの内部に形成された突出部の周囲にマウンティング（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）した後、銅板型コアをその上にマウンティングして構成した多数のトランス部を含み、
前記多数のトランス部は前記ケース内に配置され、少なくとも一つ以上の銅板型コア及び前記１、２次側巻線コイルと銅板型コアとの間に介在される絶縁部材を共有する、スリム型高電圧トランスフォーマーが提供される。

以上説明したように本発明によれば、コイルを巻線するためのボビンを使用しないので、トランスフォーマーの高さを低減することができ、製品が小さくなる。さらに、巻線を二つに分けてモールディングすることによって絶縁と発熱とを效果的に処理することができるので、トランスフォーマーの安定性が増大するという效果が得られる。

また、本発明に従うスリム型高電圧トランスフォーマーによれば、マウンティングした１、２次側巻線コイルを隔壁及び固定突起に隔離するから別に絶縁に必要な沿面距離（ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を確保するための離隔距離を置かないので、１、２次側巻線面積が無駄使いされず、效率的という效果も得られる。

本発明の実施形態に係るスリム型高電圧トランスフォーマーの構成を簡略に示した分解斜視図である。 同実施形態に係る１、２次巻線コイルがケースにマウンティングしたことを示した図面である。 同実施形態に係る１、２次巻線コイルと銅板型コアとの絶縁のための絶縁部材の介在を示した図面である。 同実施形態に係る１、２次巻線コイルの上に銅板型コアをマウンティングしたことを示した図面である。 同実施形態に係るスリム型高電圧トランスフォーマーのケース底面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施例に沿うスリム型高電圧トランスフォーマーの構成を簡略に示した分解斜視図である。

図１で示したとおり、本発明に沿うスリム型高電圧トランスフォーマーはケース（１００）、第１突出部（２００）、第１遮断隔壁（３００）、第２遮断隔壁（４００）、固定突起（５００）、第２突出部（６００）、第１、２銅板型コア（７００、８００）及び絶縁部材（９００）を含む多数のトランス部からなり、上記多数のトランス部は上記ケース（１００）内に左右対称に配置されて、図３及び図４に示したとおり第１銅板型コア（７００）及び絶縁部材（９００）を共有する。

ケース（１００）はプラスチック射出成形物であり、各側面にボルトで固定することができる半円形の突起（１１０）を形成し、各角に金型の時、製品の耐熱性及び引張強度を考慮して「フ」字形（Ｌ字型）の外壁（１２０）を形成して、部品が実装された内部を耐熱性樹脂が添加されたエポキシ樹脂やウレタン樹脂を含むモールディング材によってモールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）する。

また、上記ケース（１００）は図５に示したとおり底面に第１銅板型コア（７００）と対をなす第２銅板型コア（８００）を収納するための収納溝（１３０）を形成する。
第１突出部（２００）は上記ケース（１００）の内部に長方形または楕円形トラック（ｔｒａｃｋ）形態で巻取された１次側巻線コイル（１０）をマウンティングするために形成する。

第１遮断隔壁（３００）は上記１次側巻線コイル（１０）の外郭にマウンティングされる長方形または楕円形トラック形態で巻取された２次側巻線コイル（２０）と１次側巻線コイル（１０）との絶縁のために形成する。

第２遮断隔壁（４００）は上記多数の２次側巻線コイル（２０、３０）間の絶縁のために上記第１遮断隔壁（３００）の外側に形成する。

この時、上記マウンティングされる１、２次側巻線コイル（１０、２０、３０）は１次側（１０）＜２次側（２０）＜２次側（３０）の順に直径が大きく巻取される。

固定突起（５００）は上記マウンティングされた２次側巻線コイル（３０）が第２遮断隔壁（４００）に密着して固定されるように形成する。

第２突出部（６００）は二つのトランス部間の絶縁のために形成する。

第１、２銅板型コア（７００、８００）は「Ｅ」字形コアで、磁気の誘導がなされるように、当該コアを中心に閉回路を形成するようにするが、この時、多数からなる銅板型コアを使用して渦電流による損失を防止する。

絶縁部材（９００）は図３に示したとおり上記第１突出部（２００）と第１銅板型コア（７００）との間に介在されて１、２次側巻線コイル（１０、２０、３０）と第１銅板型コア（７００）とを相互に絶縁させる。

また、上記第１突出部（２００）と第２突出部（６００）とは第１銅板型コア（７００）の底面に形成された凸部（７１０）と結合するための貫通口（２１０、６１０）をそれぞれ形成し、上記絶縁部材（９００）は第１銅板型コア（７００）の凸部（７１０）が上記貫通口（２１０、６１０）に結合するように多数の貫通口を形成する。

この時、上記貫通口（２１０、６１０）はケース（１００）底面の収納溝（１３０）まで貫通する。

一方、上記ケース（１００）または１次側巻線コイル（１０）の一側に付着された導体部材（１４０）をさらに含み、上記導体部材（１４０）は外部から上記１次側巻線コイル（１０）に延長された配線（未図示）に電気的に接続して、導体部材（１４０）と１次側巻線コイル（１０）とはワイヤポンディング（Ｗｉｒｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ）する。

また、上記２次側巻線コイル（２０、３０）はケース内の特定位置に実装される背圧部（未図示）にワイヤポンディングするが、ここで背圧部はトランス部で昇圧されたＡＣをＤＣに停留して高電圧を出力させる機能を担当する。

このように構成した本発明の実施例に従うスリム型高電圧トランスフォーマーの製造工程を、図面を参照して詳しく説明すれば次のようである。

図２は、本発明の実施例に沿う１、２次巻線コイルがケースにマウンティングしたことを示した図面である。

図２に示したとおり上記ケース（１００）の内部に予め第１突出部（２００）、第２遮断隔壁（４００）、固定突起（５００）及び第２突出部（６００）を形成する。

以降、上記ケース（１００）の内部に予め形成した第１突出部（２００）と第１遮断隔壁（３００）との間に長方形また楕円形トラック形態で巻取された１次側巻線コイル（１０）をマウンティングし、上記第１突出部（２００）の外側に形成された第１遮断隔壁（３００）と第２遮断隔壁（４００）との間に長方形または楕円形トラック形態で巻取された２次側巻線コイル（２０）をマウンティングした後、第２遮断隔壁（４００）と固定突起（５００）との間に長方形または楕円形トラック形態で巻取された２次側巻線コイル（３０）をマウンティングする。この時、上記１、２次側巻線コイル（１０、２０、３０）は長方形または楕円形トラック形態で巻取された後にも乱れなくて巻取された形態をそのまま維持する。また、他のトランス部を構成する１、２次側巻線コイル（３１）も同様にしてマウンティングする。例えば、2次側巻線コイル同士は、第２遮断隔壁（３１０）によって仕切られる。また、異なるトランス部の１、２次側巻線コイルどうしは、第２突出部（６００）によって仕切られる。

上記１、２次側巻線コイル（１０、２０、３０）のマウンティングが完了すれば上記第１突出部（２００）と第２突出部（６００）とに絶縁部材（９００）を結合して、その上に第１銅板型コア（７００）をマウンティングして１、２次側巻線コイル（１０、２０、３０）と第１銅板型コア（７００）とを相互に絶縁させる。

この時、第２銅板型コイル（８００）は収納溝（１３０）に結合して上記第１、２突出部（２００、６００）の貫通口（２１０、６１０）を通じて第１銅板型コア（７００）に連結される。

以降、上記１次側巻線コイル（１０）は導体部材（１４０）とワイヤポンディング（Ｗｉｒｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ）して外部配線に連結して、２次側巻線コイル（２０、３０）はケース（１００）内の特定位置に実装される背圧部にワイヤポンディングする。

一方、部品の実装が完了すればケース（１００）の内部を耐熱性樹脂が添加されたエポキシ樹脂やウレタン樹脂を含むモールディング材でモールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）した後、蓋（未図示）を結合して密閉させる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０：１次側巻線コイル
２０、３０：２次側巻線コイル
１００： ケース
１１０： 半円形突起
１２０： 外壁
１３０： 収納溝
２００： 第１突出部
３００： 第１遮断隔壁
４００： 第２遮断隔壁
５００： 固定突起
６００： 第２突出部
７００、８００： 第１、２銅板型コア
９００：絶縁部材

Claims (6)

1. ケース、
   長方形または楕円形トラック（ｔｒａｃｋ）形態で巻取された多数の１、２次側巻線コイルを前記ケースの内部に形成された突出部の周囲にマウンティング（ｍｏｕｎｔｉｎｇ）した後、銅板型コアをその上にマウンティングして構成した多数のトランス部を含み、
   前記多数のトランス部は前記ケース内に配置され、少なくとも一つ以上の銅板型コア及び前記１、２次側巻線コイルと銅板型コアとの間に介在される絶縁部材を共有し、
   前記多数のトランス部は
   前記ケースの内部に長方形または楕円形トラック形態で巻取された１次側巻線コイルが周囲にマウンティングされる第１突出部、
   前記１次側巻線コイルの外郭にマウンティングされる２次側巻線コイルと１次側巻線コイルとの絶縁のために形成される第１遮断隔壁、
   前記多数の２次側巻線コイル間の絶縁のために前記第１遮断隔壁の外側に形成される第２遮断隔壁、
   前記第２遮断隔壁の周囲にマウンティングされた２次側巻線コイルが前記第２遮断隔壁に密着して固定されるように形成する多数の固定突起及び、
   前記多数のトランス部を相互に絶縁させるために形成され、前記多数のトランス部の間に介在される第２突出部を含む、スリム型高電圧トランスフォーマー。
2. 前記多数のトランス部は、
   前記ケースの内部に長方形または楕円形トラック形態で巻取された第１の２次側巻線コイルがマウンティングされ、その内側に直径が小さい同一な形態の第２の２次側巻線コイルがマウンティングされ、その内側に直径が小さい同一な形態の１次側巻線コイルがマウンティングされた、請求項１記載のスリム型高電圧トランスフォーマー。
3. 前記第１突出部と第２突出部は銅板型コアの底面に形成された凸部と結合するための第１貫通口をそれぞれ形成し、
   前記絶縁部材は銅板型コアの凸部が前記第１貫通口に結合するように多数の第２貫通口が形成され、
   前記ケースは底面に前記銅板型コアと対をなす第２銅板型コアを収納するための収納溝が形成された、請求項１記載のスリム型高電圧トランスフォーマー。
4. 前記ケースは部品が実装された内部を耐熱性樹脂が添加されたエポキシ樹脂やウレタン樹脂を含むモールディング材によってモールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）された、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスリム型高電圧トランスフォーマー。
5. 前記ケースはプラスチック射出成形物であり、
   前記１次側巻線コイルの一側に付着した導体部材をさらに含み、前記導体部材が外部から前記１次側巻線コイルに延長された配線に電気的に接続される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスリム型高電圧トランスフォーマー。
6. 前記ケースは各側面にボルトで固定することができる半円形の突起が形成され、各々の角に「フ」字形の外壁が形成された、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスリム型高電圧トランスフォーマー。
   

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