JP5348407B2 - インバータトランスおよび放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータトランスおよび放電灯点灯装置に関し、特に、二次側負荷の電流の変動を検出可能なインバータトランス、及び、二次側負荷である放電灯の管電流の変動を検出可能な放電灯点灯装置に関する。

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、バックライト装置に用いられる放電灯点灯装置において、輝度調整を行うために、インバータトランスの二次巻線と放電灯との間に補助トランスを設けて、この補助トランスによって放電灯に流れる電流を検出し、検出された電流を全波整流部によって全波整流した後、この全波整流部からの電圧に基づいて一次電圧のＰＷＭデューティを制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載のバックライトインバータでは、電流検出用の補助トランスを必要とするため、回路の部品数が増えて、バックライトインバータのコストが高騰する。また、補助トランスは、高圧側に設けられるため大型のものが必要となり、ひいては、バックライトインバータそのものの大型化につながるという問題がある。

この問題に関連して、変圧器のコアの内部に電流検出用巻線を設け、この電流検出巻線により二次巻線に流れる電流を検出する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載された磁気漏れ変圧器では、磁気回路からの漏れ磁束が通過する位置に、磁気材料から成る第２のコア部材を設けるとともに、その第２のコア部材に、漏れ磁束を検出するための巻線を取付けることにより、電力損失が生じず、構造が複雑化することなしに、電流検出が行えるとしている。

特開２００８−１６４２０号公報 特開２０００−３４０４４１号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたような磁気漏れ変圧器では、電流検出巻線が二次巻線の近辺である変圧器のコアの内部に設けられており、二次巻線に対する電流検出巻線の耐圧の確保が困難であるという問題がある。さらに、磁気回路からの漏れ磁束が通過する位置に設けられる第２のコア部材（磁気漏れ鉄心）が必要であり、部品点数が増えて、コストが高騰するという問題がある。

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電流の変動を検出可能なインバータトランス、及び、二次側負荷である放電灯の管電流の変動を高い精度で検出し、放電灯の駆動制御が可能な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た二次巻線から構成される少なくとも１つの二次巻線部と、磁気材料からなるとともにその一部が前記ボビンの巻芯部の内側に挿入されて磁気回路を形成するコア部材と、を備えるインバータトランスであって、前記ボビンの、前記一次巻線部および前記二次巻線部の両方に近接するとともに、前記一次巻線および前記二次巻線に鎖交する相互磁束が通過せず、かつ、前記磁気回路からの漏れ磁束のみが通過する位置に巻回される、前記漏れ磁束を検出するための検出巻線を備える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であって、前記二次巻線部は、前記一次巻線部を挟むように該一次巻線部の両側に配置される２つの二次巻線部からな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、前記ボビンの前記一次巻線部と前記二次巻線部との間に突出部が設けられ、前記検出巻線は、前記突出部に巻回された巻線からなることを特徴とするインバータトランス（請求項３）。

（４）（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に備えられた検出巻線によって前記インバータトランスの漏れ磁束を検出し、前記放電灯に流れる管電流の変動に応じた前記漏れ磁束の変動によって前記検出巻線に生じる検出電流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制御することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項４）。

（５）ボビン、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、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回された二次巻線から構成される少なくとも１つの二次巻線部、および磁気材料からなるとともにその一部が前記ボビンの巻芯部の内側に挿入されて磁気回路を形成するコア部材を含むインバータトランスと、該インバータトランスが実装されるプリント基板と、前記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、前記プリント基板には、該プリント基板に実装された前記インバータトランスの外形の範囲内の、前記一次巻線部および前記二次巻線部の両方に近接するとともに、前記一次巻線および前記二次巻線に鎖交する相互磁束が通過せず、かつ、前記磁気回路からの漏れ磁束のみが通過する位置に、該漏れ磁束を検出するための検出コイルを備えており、前記漏れ磁束の変化によって前記検出コイルに生じる検出電流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制御することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項５）。

（６）（５）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の前記二次巻線部は、前記一次巻線部を挟むように該一次巻線部の両側に配置される２つの二次巻線部からなることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項６）。

（７）（５）または（６）項に記載の放電灯点灯装置において、前記検出コイルは、前記インバータトランスが実装されるプリント基板の、前記一次巻線部と前記二次巻線部の両方に近接した位置に配設される空芯コイルからなることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項７）。

（８）（５）または（６）項に記載の放電灯点灯装置において、前記検出コイルは、前記インバータトランスが実装されるプリント基板の、前記一次巻線部と前記二次巻線部の両方に近接した位置に形成されたコイルパターンからなることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項８）。

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電流の変動を検出可能なインバータトランス、及び、インバータトランスを用いて二次側負荷である放電灯の管電流の変動を高い精度で検出し、放電灯の駆動制御が可能な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実施形態におけるインバータトランスを示す図であり、（ａ）は、その外観を示す斜視図、（ｂ）は上面図である。 図１に示すインバータトランスに発生する磁束の流れを示す模式図である。 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実施形態におけるインバータトランスを示す図であり、（ａ）は、その外観を示す斜視図、（ｂ）は上面図である。 本発明の第４実施形態におけるインバータトランスを示す上面図である。 本発明の第５実施形態における放電灯点灯装置のインバータトランス部分を示す図であり、（ａ）は、インバータトランスをプリント基板に実装する前の組立て図、（ｂ）は、インバータトランスをプリント基板に実装した状態の斜視図、（ｃ）は、インバータトランスをプリント基板に実装した状態の上面図である。 本発明の第５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６実施形態における放電灯点灯装置のインバータトランス部分を示す図であり、（ａ）は、インバータトランスをプリント基板に実装する前の組立て図、（ｂ）は、インバータトランスをプリント基板に実装した状態の上面図である。 本発明の第６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。

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（ａ）は、本発明の第１実施形態におけるインバータトランスＴ１の外観を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、インバータトランスＴ１の上面図である。図１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二つのＵ型コア２Ａ、２Ｂ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３と、ボビン３の外周に巻回された一次巻線、二次巻線からそれぞれ構成される一次巻線部４、二次巻線部５を備えている。一次巻線部４、二次巻線部５は、ボビン３の巻芯部の中心軸方向に沿って、所定の間隔を空けて、この順番に並べて配設されている。

コア２Ａ、２Ｂは、それぞれの一方の脚がボビン３の中央孔に挿入され、ボビン３の外側に配置される他方の脚とともに、コア２Ａ、２Ｂ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２を構成し、コア２は磁気回路を形成している。また、ボビン３には、一次巻線用入力端子７が端子台６Ａに、二次巻線用出力端子８Ａ、８Ｂがそれぞれ、端子台６Ｂ、端子台６Ｃに植設されている。

インバータトランスＴ１において、コア２の一方の脚に装着されるボビン３は、一次巻線部４と二次巻線部５との間に、コア２の他方の脚（ボビン３の外側に配置される側の脚）に向かって延出する突出部９を有しており、この突出部９の外周にはコイルが巻回されて、検出巻線１０を構成している。また、突出部９には、コア２の上記他方の脚の下側に配置されるように、検出巻線１０用の出力端子が植設されている。

ここで、図２を用いて、検出巻線１０の作用について説明する。
図２は、インバータトランスＴ１に発生する磁束の流れを示す模式図を示している。図２において、一次巻線部４および二次巻線部５の内側のコア部分には、コア２Ａとコア２Ｂの結合によって生じる磁路に沿って、一次巻線と二次巻線の両方に鎖交する相互磁束Φｍが流れる。さらに、一次巻線部４および二次巻線部５には、それぞれ、コア２の内周に沿って形成される磁路に沿って漏れ磁束ΦＬ１が発生し、コア２の外側に向かって形成される磁路に沿って漏れ磁束ΦＬ２が発生する。

インバータトランスＴ１において、突出部９（図示省略）は、ボビン３の一次巻線部４と二次巻線部５との間に、コア２Ａの（ボビン３の外側に配置される）他方の脚に向かって延出するように設けられ、また、非磁性体により形成されていることから、一次巻線と二次巻線の両方に鎖交する相互磁束Φｍは突出部９内を通過せず、漏れ磁束ΦＬ１のみが通過する。そして、検出巻線１０は、この突出部９に巻回されているため、相互磁束Φｍは検出巻線１０と鎖交せず、漏れ磁束ΦＬ１のみが鎖交するものである。これによって、検出巻線１０は、コア２、一次巻線部４、及び二次巻線部５によって形成される磁気回路の磁気特性に影響を与えることなく、漏れ磁束ΦＬ１のみを検出することができる。

ここで、インバータトランスＴ１を用いた負荷駆動装置において、二次側に負荷が接続されて、一次側からの駆動信号によって負荷を駆動する場合、二次側に流れる負荷電流が変動すると、負荷電流に比例して漏れ磁束ΦＬ１，ΦＬ２の大きさが変動し、検出巻線１０に流れる電流は、これらの漏れ磁束ΦＬ１，ΦＬ２のうち、漏れ磁束ΦＬ１の大きさに比例して変動する。

このように、本実施形態によるインバータトランスＴ１は、ボビン３の、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線および二次巻線に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ１が通過する位置に突出部９を設け、この突出部９に検出巻線１０を備えたことにより、磁気回路の主磁束である相互磁束Φｍの変動を検出することがなく、漏れ磁束ΦＬ１の変動、すなわち、負荷電流の変動のみを検出できるため、簡易で安価な構造でありながら二次側の負荷電流の変動を精度よく検出することができる。
また、負荷駆動装置において、検出巻線１０に流れる電流を電圧に変換して一次側にフィードバックすることにより、二次側の負荷電流を高精度に制御しつつ負荷を駆動することができる。

さらに、本実施形態におけるインバータトランスＴ１では、突出部９は、ＵＵ型コア２の一方の脚に装着されるボビン３に、他方の脚に向かって延出するように設けられるため、ボビン３の突出部９を構成する部分がインバータトランスＴ１の外方に突出することはなく、インバータトランスＴ１そのものが大型化することはない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における放電灯点灯装置について説明する。図３は、インバータトランスＴ１を用いた放電灯点灯装置２０の概略の回路構成を示す図である。図３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。

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はフルブリッジ回路２３を作動させ、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Ｗ１に所定の駆動周波数の駆動信号を送信し、インバータトランスＴ１は、二次巻線Ｗ２に接続された２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）を駆動する。

放電灯装置２０では、図１に示すインバータトランスＴ１が使用されており、その二次巻線部を構成する二次巻線Ｗ２用の二つの出力端子のそれぞれには、２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）のそれぞれの一端が接続されている。そして、２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）のそれぞれの他端同士は接続されるとともに、ＧＮＤに接続されている。インバータトランスＴ１は、一つの二次巻線Ｗ２で２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）を駆動する構成となっている。

制御回路２２は、図示は省略するが、三角波回路（発振回路）、エラーアンプ回路、ＰＷＭ回路、及びロジック回路を備えており、三角波回路からの三角波出力をＰＷＭ回路に入力して、放電灯に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路からの電圧が、エラーアンプ回路の反転入力部に入力されるようになっている。エラーアンプ回路は、放電灯に応じた出力電圧をＰＷＭ回路に出力し、ＰＷＭ回路は、三角波出力とエラーアンプ回路の出力電圧を比較してパルス信号をロジック回路に出力する。ロジック回路は、三角波回路の出力パルス信号とＰＷＭ回路からの出力パルス信号により、フルブリッジ回路２３へ入力するゲート信号を供給する。

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４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２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）に印加し、２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）を放電、点灯させている。

また、インバータトランスＴ１において、検出巻線１０の一端はＧＮＤに接続され、他端は、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Ｄ１を介して制御回路２２に接続されている。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２本の放電灯（Ｌａ２１，Ｌａ２２）に流れる管電流を検出する回路の動作について説明する。

二次巻線Ｗ２に流れる電流の変動は、インバータトランスＴ１に備えられた検出巻線１０と鎖交する漏れ磁束ΦＬ１の大きさの変化として検出され、漏れ磁束ΦＬ１の大きさに応じて、検出巻線１０に流れる電流が変化する。検出巻線１０に流れる電流は検出抵抗Ｒ１により電圧に変換され、ダイオードＤ１を介して制御回路２２にフィードバックされる。そして、インバータトランスＴ１の二次側に流れる電流が一定になるように、制御回路２２によって、フルブリッジ回路２３の動作が制御される。

このように、本実施形態における放電灯点灯装置２０によれば、インバータトランスＴ１が、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ１が通過する位置に、この漏れ磁束ΦＬ１を検出するための検出巻線１０を備えることによって、二次側に流れる管電流を高い精度で検出し、放電灯の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。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態におけるインバータトランスＴ２について説明する。図４（ａ）は、インバータトランスＴ２の斜視図、図４（ｂ）はインバータトランスＴ２の上面図である。尚、以下の説明では、図４に示すインバータトランスＴ２において、図１に示すインバータトランスＴ１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インバータトランスＴ２では、ボビン３Ａは、一次巻線部４と二次巻線部５との間に、インバータトランスＴ２の外方に向かって延出する突出部９Ａを有しており、この突出部９Ａの外周にコイルが巻回されて、検出巻線１０Ａを構成している。したがって、インバータトランスＴ３において、一次巻線と二次巻線の両方に鎖交する相互磁束Φｍは突出部９Ａ内を通過せず、漏れ磁束ΦＬ２のみが通過する（図２参照）。そして、検出巻線１０Ａは、この突出部９Ａに巻回されているため、相互磁束Φｍは検出巻線１０と鎖交せず、漏れ磁束ΦＬ２のみが鎖交するものである。これによって、検出巻線１０Ａは、コア２’、一次巻線部４、及び二次巻線部５によって形成される磁気回路の磁気特性に影響を与えることなく、漏れ磁束ΦＬ２のみを検出することができる。

ここで、インバータトランスＴ２を用いた負荷駆動装置において、二次側に負荷が接続されて、一次側からの駆動信号によって負荷を駆動する場合、二次側に流れる負荷電流が変動すると、負荷電流に比例して漏れ磁束ΦＬ１，ΦＬ２の大きさが変動し、検出巻線１０Ａに流れる電流は、これらの漏れ磁束ΦＬ１，ΦＬ２のうち、漏れ磁束ΦＬ２の大きさに比例して変動する。

このように、本実施形態によるインバータトランスＴ２は、ボビン３の、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線および二次巻線に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ２が通過する位置に突出部９Ａを設け、この突出部９Ａに検出巻線１０Ａを備えたことにより、磁気回路の主磁束である相互磁束Φｍの変動を検出することがなく、漏れ磁束ΦＬ２の変動、すなわち、負荷電流の変動のみを検出できるため、簡易で安価な構造でありながら二次側の負荷電流の変動を精度よく検出することができる。
また、負荷駆動装置において、検出巻線１０Ａに流れる電流を電圧に変換して一次側にフィードバックすることにより、二次側の負荷電流を高精度に制御しつつ負荷を駆動することができる。

さらに、インバータトランスＴ２では、その突出部１０ＡをインバータトランスＴ２の外方に延出する構成としたため、突出部１０Ａがその延出方向に相当の長さを要する場合でも、コア２’を構成するコア２Ｃ，２Ｄとして、従来品と同じサイズのコアを用いることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態におけるインバータトランスＴ３について説明する。図５は、インバータトランスＴ３の上面図である。尚、以下の説明では、図５に示すインバータトランスＴ３において、図１に示すインバータトランスＴ１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インバータトランスＴ３は、ボビン３Ｃの外周に巻回された一次巻線から構成される１つの一次巻線部４と、ボビン３Ｃの外周に巻回された二次巻線から構成される２つの二次巻線部５Ａ，５Ｂを備えており、一次巻線部４及び二次巻線部５Ａ，５Ｂは、ボビン３の巻芯部の中心軸方向に沿って、二次巻線５Ａ，５Ｂが所定の間隔を空けて一次巻線部４を挟むように配設されている。

インバータトランスＴ３において、コア２”（２Ｅ，２Ｆ）の一方の脚に装着されるボビン３Ｃは、一次巻線部４と二次巻線部５Ａとの間に、コア２Ｅの他方の脚（ボビン３Ｃの外側に配置される脚）に向かって延出する突出部９Ｂを有し、また、一次巻線部４と二次巻線部５Ｂとの間に、コア２Ｆの他方の脚（ボビン３Ｃの外側に配置される脚）に向かって延出する突出部９Ｃとを有している。これらの突出部９Ｂ、９Ｃの外周にはコイルが巻回され、それぞれ検出巻線１０Ｂ、１０Ｃが構成されている。

インバータトランスＴ３では、一次巻線部４および二次巻線部５Ａ，５Ｂの内側のコア部分には、コア２Ｅとコア２Ｆの結合によって生じる磁路に沿って、一次巻線および二次巻線の全てに鎖交する相互磁束（図２に示すΦｍに相当する。以下、符号Φｍを付して参照する）が流れる。さらに、一次巻線部４および二次巻線部５Ａには、コア２”の内周に沿って形成される磁路に沿って漏れ磁束（図２に示すΦＬ１に相当する。以下、符号ΦＬ１を付して参照する）が発生し、また、コア２”の外側に向かって形成される磁路に沿って漏れ磁束（図２に示すΦＬ２に相当する。以下、符号ΦＬ２を付して参照する）が発生する。同様に、一次巻線部４および二次巻線部５Ｂには、コア２”の内周に沿って形成される磁路に沿って漏れ磁束（図２に示すΦＬ１に相当する。以下、符号ΦＬ１を付して参照する）が発生し、コア２”の外側に向かって形成される磁路に沿って漏れ磁束（図２示すΦＬ２に相当する。以下、符号ΦＬ２を付して参照する）が発生する。

インバータトランスＴ３において、突出部９Ｂ，９Ｃのそれぞれは、ボビン３の一次巻線部４と二次巻線部５Ａ，５Ｂとの間に、コア２Ｅ，２Ｆの、ボビン３Ｃの外側に配置される脚に向かって延出するように設けられ、また、非磁性体により形成されていることから、一次巻線と二次巻線の全てに鎖交する相互磁束Φｍは突出部９Ｂ，９Ｃ内を通過せず、一次巻線部４および二次巻線部５Ａ，５Ｂの漏れ磁束ΦＬ１のみが通過する。そして、検出巻線１０Ｂ，１０Ｃは、この突出部９Ｂ，９Ｃにそれぞれ巻回されているため、相互磁束Φｍは検出巻線１０Ｂ，１０Ｃと鎖交せず、漏れ磁束ΦＬ１のみが鎖交するものである。これによって、検出巻線１０Ｂ，１０Ｃは、コア２”、一次巻線部４、及び二次巻線部５Ａ，５Ｂによって形成される磁気回路の磁気特性に影響を与えることなく、それぞれ漏れ磁束ΦＬ１のみを検出することができる。

これによって、本実施形態におけるインバータトランスＴ３は、図１に示すインバータトランスＴ１と同様に、簡易で安価な構造でありながら二次側の負荷電流の変動を精度よく検出することができる。また、インバータトランスＴ３を用いた負荷駆動装置において、検出巻線１０Ｂ，１０Ｃに流れる電流を電圧に変換して一次側にフィードバックすることにより、二次側の負荷電流を高精度に制御しつつ負荷を駆動することができる。

尚、インバータトランスＴ３において、ボビン３Ｃが備える突出部９Ｂ，９Ｃは、図１に示すインバータトランスＴ１と同様に、コア２の、ボビン３Ｃの外側に配置される脚に向かって延出するように設けられるものとしたが、２つの二次巻線部５Ａ，５Ｂを有するインバータトランスＴ３においても、その突出部９Ｂ，９Ｃのいずれか一方または両方を、図４に示すインバータトランスＴ２と同様に、インバータトランスＴ３の外方に向かって延出するように設けるものであってもよい。

また、図３に示す放電灯点灯装置２０において、図４に示すインバータトランスＴ２、または、図５に示す使用するインバータトランスＴ３を用いるものであってもよい。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態における放電灯点灯装置について説明する。図６は、本実施形態における放電灯点灯装置３０のインバータトランス部分を示す図であり、（ａ）は、インバータトランスＴ４をプリント基板１１に実装する前の組立て図、（ｂ）は、インバータトランスＴ４をプリント基板１１に実装した状態における斜視図、（ｃ）は、インバータトランスＴ４をプリント基板１１に実装した状態における上面図である。また、図７は、本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６、図７に示す放電灯点灯装置３０において、それぞれ図１に示すインバータトランスＴ１及び図３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。

放電灯点灯装置３０で使用されるインバータトランスＴ４は、図１に示すインバータトランスＴ１と比較して、突出部９及び突出部９に巻回される検出巻線１０を有しない点で相違するものであり、放電灯装置３０は、図３に示す放電灯点灯装置２０と比較して、インバータトランスＴ１が有する検出巻線１０の代わりに、放電灯点灯装置３０の構成要素であるプリント基板１１に、空芯コイルからなる検出コイル１０Ｄが実装されている点で相違するものである。

図６に示すように、検出コイル１０Ｄは、プリント基板１１にインバータトランスＴ１を実装したときに、コア２の一方の脚に装着されるボビン３Ｄと、コア２の他方の脚（ボビン３の外側に配置される側の脚）との間の空間の、一次巻線部４と二次巻線部５との間に収容されるように配置されており、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ１が通過する位置に実装されるものである。

放電灯点灯装置３０は、このような検出コイル１０Ｄを備えることによって、図３に示す放電灯点灯装置２０と同様の作用効果を奏するものである。さらに、放電灯点灯装置３０が備えるインバータトランスＴ４は、放電灯点灯装置２０が備えるインバータトランスＴ１とは異なり、そのボビン３Ｄに検出巻線用の突出部を備える必要がないため、インバータトランスＴ４として、従来構造のボビンを有する従来のインバータトランスが使用可能である。また、ボビンの突出部に検出巻線を巻回する必要がないため、作業工数の削減の点でも有利である。

尚、参考例として、放電灯点灯装置３０において、検出コイル１０Ｄは、インバータトランスＴ４をプリント基板１１に実装したときに、インバータトランスＴ４の外側であって、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ２が通過する位置（図２参照）に実装されるものであってもよい。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態における放電灯点灯装置について説明する。図８は、本実施形態における放電灯点灯装置４０のインバータトランス部分を示す図であり、（ａ）は、インバータトランスＴ４をプリント基板１１Ａに実装する前の組立て図、（ｂ）は、インバータトランスＴ４をプリント基板１１Ａに実装した状態における上面図である。また、図８は、本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。

尚、以下の説明では、図８、図９に示す放電灯点灯装置４０において、図６、図７に示す放電灯点灯装置３０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４０は、その検出コイル１０Ｅがプリント基板１１Ａ上にコイル状に形成された導体パターン（コイルパターン）からなる点で、図６，７に示す放電灯点灯装置３０と相違するものである。

放電灯点灯装置４０においても、その検出コイル１０Ｅをなすコイルパターンは、プリント基板１１ＡにインバータトランスＴ４を実装したときに、一次巻線部４および二次巻線部５の両方に近接するとともに、一次巻線Ｗ１および二次巻線Ｗ２に鎖交する相互磁束Φｍが通過せず、かつ、磁気回路からの漏れ磁束ΦＬ１が通過する位置であるプリント基板１１Ａの裏面（インバータトランスＴ４が実装される面とは反対の面）に形成されており、これによって、放電灯点灯装置３０と同様の作用効果を奏するものである（尚、図８（ｂ）では、分かり易さのため、インバータトランスＴ４の下方に存在する検出コイル１０Ｅおよび導体パターン１２の一部を明示して示している）。加えて、検出コイル１０Ｅは、プリント基板１１Ａ上に導体パターンとして形成されるものであるため、検出コイル１０ＥとインバータトランスＴ４との間の位置精度が高く、漏れ磁束ΦＬ１の検出精度が高い点で有利なものである。

尚、本発明は、検出コイル１０Ｅをなすコイルパターンの具体的な形状によって限定されるものではなく、任意の適切なパターンを使用することができる。また、検出コイル１０Ｅの形成位置が、漏れ磁束ΦＬ２のみが通過するインバータトランスＴ４の外側であってもよいこと、あるいは、一次巻線部を挟むように配置された２つの二次巻線部を有するインバータトランスを使用して、その構成に応じて検出コイル１０Ｅを形成するものであってもよいことは、上述した放電灯点灯３０と同様である。また、プリント基板における検出コイル１０Ｅをなすコイルパターンの形成面は、本実施形態で示したプリント基板の裏面に限定されるものではなく、それぞれの実装設計に応じて、プリント基板の表面（インバータトランスの実装面）、あるいは、多層基板における内層面など、任意の適切な面に形成することが可能である。

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種々の変形や応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、インバータトランスを構成するコアをＵＵ型形状としたが、本発明は、このコア形状に限定されるものではなく、ＣＩ型，ＵＩ型などの形状であっても構わない。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、コアにより形成される磁気回路は、閉磁路に限定されるものではなく、開磁路であってもよい。

また、本発明に係る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、上述した実施形態における放電灯点灯装置２０、３０、４０は、いずれも１個のインバータトランスを用いた回路構成としたが、本発明に係る放電灯点灯装置の回路構成は、これに限定されるものではなく、複数のインバータトランスを用いて、それぞれのインバータトランスに放電灯が接続される回路構成であってもよい。この場合、検出巻線あるいは検出コイルは、必ずしもすべてのインバータトランスに対して配設する必要はなく、例えば、放電灯点灯装置の設計仕様に応じて、フィードバック制御が必要な放電灯に接続されたインバータトランスに対してのみ配設するものであってもよい。

また、放電灯装置２０の場合のように、放電灯の構成は、一端が二次側の両端に接続される２本の放電灯の他端がお互いに接続され、２本の放電灯の他端のそれぞれがＧＮＤに接続されている構成に限定されるものではなく、２本の放電灯の他端は、ＧＮＤに接続されることなく互いに接続されるものであってもよい。さらに、本発明に係る放電灯点灯装置で駆動される放電灯は、直管タイプに限らす、Ｕ字管、コ字管など、他の形状の放電灯であってもよい。

２，２’、２”：ＵＵ型コア、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、２Ｅ，２Ｆ：Ｕ型コア、３，３Ａ，３Ｃ，３Ｄ：ボビン、４：一次巻線部、５，５Ａ，５Ｂ：二次巻線部、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ：端子台、７：一次巻線用入力端子、８Ａ，８Ｂ：二次巻線用出力端子、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ：突出部、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：検出巻線、１０Ｄ：検出コイル（空芯コイル）、１０Ｅ：検出コイル（コイルパターン）、１１，１１Ａ：プリント基板、２０，３０，４０：放電灯点灯装置、２２：制御回路、２３：フルブリッジ回路、Ｄ１：ダイオード、Ｌａ２１，Ｌａ２２：放電灯、Ｒ１：検出抵抗、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４：インバータトランス、Ｗ１：一次巻線、Ｗ２：二次巻線、Φｍ：相互磁束、ΦＬ１，ΦＬ２：漏れ磁束

Claims (8)

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た二次巻線から構成される少なくとも１つの二次巻線部と、磁気材料からなるとともにその一部が前記ボビンの巻芯部の内側に挿入されて磁気回路を形成するコア部材と、を備えるインバータトランスであって、前記ボビンの、前記一次巻線部および前記二次巻線部の両方に近接するとともに、前記一次巻線および前記二次巻線に鎖交する相互磁束が通過せず、かつ、前記磁気回路からの漏れ磁束のみが通過する位置に巻回される、前記漏れ磁束を検出するための検出巻線を備えることを特徴とするインバータトランス。
2. 前記二次巻線部は、前記一次巻線部を挟むように該一次巻線部の両側に配置される２つの二次巻線部からな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. 前記ボビンの前記一次巻線部と前記二次巻線部との間に突出部が設けられ、前記検出巻線は、前記突出部に巻回された巻線からな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に備えられた検出巻線によって前記インバータトランスの漏れ磁束を検出し、前記放電灯に流れる管電流の変動に応じた前記漏れ磁束の変動によって前記検出巻線に生じる検出電流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制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
5. ボビン、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、前記ボビンの巻芯部の外周に巻回された二次巻線から構成される少なくとも１つの二次巻線部、および磁気材料からなるとともにその一部が前記ボビンの巻芯部の内側に挿入されて磁気回路を形成するコア部材を含むインバータトランスと、該インバータトランスが実装されるプリント基板と、前記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、
   前記プリント基板には、該プリント基板に実装された前記インバータトランスの外形の範囲内の、前記一次巻線部および前記二次巻線部の両方に近接するとともに、前記一次巻線および前記二次巻線に鎖交する相互磁束が通過せず、かつ、前記磁気回路からの漏れ磁束のみが通過する位置に、該漏れ磁束を検出するための検出コイルを備えており、前記漏れ磁束の変化によって前記検出コイルに生じる検出電流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制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
6. 前記インバータトランスの前記二次巻線部は、前記一次巻線部を挟むように該一次巻線部の両側に配置される２つの二次巻線部からなることを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
7. 前記検出コイルは、前記インバータトランスが実装されるプリント基板の、前記一次巻線部と前記二次巻線部の両方に近接した位置に配設される空芯コイルからなることを特徴とする請求項５または６に記載の放電灯点灯装置。
8. 前記検出コイルは、前記インバータトランスが実装されるプリント基板の、前記一次巻線部と前記二次巻線部の両方に近接した位置に形成されたコイルパターンからなることを特徴とする請求項５または６に記載の放電灯点灯装置。

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