JPH06132147A - 昇圧トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】銅損が小さく高効率で低背型とし、絶縁耐圧を
高める。 【構成】二側面に端子が植設され上方に突出した巻軸12
を有するボビン10と、巻軸12に巻回された一次巻線30
と、内側から外側に向かって多層に整列巻きされ且つボ
ビン10の下に配置されて一次巻線30に電磁結合した二次
巻線50と、断面Ｅ形の第１のコア60と、平板形の第２の
コア70と、切欠部45を有する絶縁シート40とを具え、二
次巻線50の巻き始め側のリード線51ａを切欠部45からシ
ート40の下に引き出すとともに、一次巻線30のリード線
31と二次巻線50のリード線51をそれぞれボビン10の異な
る側面の端子に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の背面照
明用の冷陰極管を点灯するためのインバータに用いるの
に好適な小型で薄形の昇圧トランスの構成に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバータ用昇圧トランスは図９
のように構成されている。複数の鍔１を有する中空のボ
ビン２には、低圧側一次巻線Ｌ₁ と高圧側二次巻線Ｌ₂
が鍔１で分離して巻回されている。高電圧が発生する二
次巻線Ｌ₂ は、さらに鍔１で複数段に分割して巻かれる
ことにより、重なり合う線間の電位差を低くして絶縁破
壊を防止するようにしてある。ボビン２の中空部３には
二つのＥ形コア４、５のそれぞれの中央脚６、７が挿入
され、コア４とコア５が互いに突き合わせて固定されて
いる。そして、これらのボビン２とコア４、５が、端子
を植設した絶縁性のベース（図示せず）の上に固定され
た構造であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のトランスは、
表示装置の狭い隙間に取付けられるように薄形に構成す
る必要がある。このため、ボビン２の断面形状が偏平な
長方形となり、巻数が同じでも巻線長が長くなって導体
抵抗が増え効率が低下する欠点があった。従来の角形ト
ランスは、ボビンやコアの下にベースを取付けるので薄
形化の上で５ｍｍ程度が限界であり、これ以上厚みを圧
縮して幅を広げると銅損が著しく増加する問題があっ
た。また、二次巻線Ｌ₂ を分割巻きしなければならない
ので、巻線作業が複雑になり、全体の体積が増加する欠
点もあった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、銅損が小さく高効率で低背型
に構成できるとともに、絶縁耐圧の高い昇圧トランスを
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の昇圧トランス
は、端子を植設したベース部とベース部から上方に突出
した円筒状の巻軸と巻軸の上端に設けられた鍔とを有す
る絶縁性のボビンと、巻軸に巻回された一次巻線と、内
側から外側に向かって多層に整列巻きされ且つベース部
の下方に配置されて一次巻線に電磁結合した二次巻線
と、円柱形の中央脚をボビンの巻軸の中に挿入した断面
Ｅ形の第１のコアと、ボビンを挟んで第１のコアに突き
合わされた平板形の第２のコアと、二次巻線の下側に位
置し二次巻線の内周面に対向する付近に切欠部を有する
絶縁シートとを具え、二次巻線の巻き始め側のリード線
を切欠部からシートの下に引き出すとともに、一次巻線
のリード線と二次巻線のリード線をそれぞれボビンの異
なる側面の端子に接続した構成を特徴とする。

【０００６】

【実施例】図１〜図４は本発明による昇圧トランスの一
実施例を示すもので、図１は分解斜視図、図２は平面
図、図３は正面断面図、図４は側面断面図である。プラ
スチック製のボビン10は、対向する二側面に複数の端子
21、22、23を植設したベース部11と、このベース部11の
中央から上方に突出した円筒形の巻軸12を備えており、
巻軸12の上端には鍔13を設けてある。ボビン10の一側面
に設けた端子22、23は、二次巻線50のリード線接続用と
外部接続用とに分けてある。すなわち、端子22と短い端
子23は、１本ずつが対になってベース部11の内部で一体
的に繋がった構成となっている。

【０００７】図３及び図４に示すように、ボビン10の巻
軸12には低電圧側の一次巻線30が巻回してあり、ベース
部11の下面に設けた凹部14の中には、高電圧側の二次巻
線50が取付けてある。ベース部11の下方に位置する二次
巻線50は、ベース部11を介して対向した一次巻線30に電
磁結合している。二次巻線50は図８のように線材８を内
側から外側に向かって多層に整列巻きした状態で、図１
のように巻き固められている。このような二次巻線50
は、例えばポリウレタンで被覆した銅線の外側に熱可塑
性の融着性ワニス等を被せた、いわゆる自己融着線を用
い、この線材を加熱するか、あるいは溶剤を塗布しなが
ら、多層に整列巻きした後、冷却又は乾燥することによ
り得られる。

【０００８】60、70は非導電性の磁性体からなるコアで
ある。一対の磁性体コア60、70は、ボビン10を上下方向
から挾んで互いに突き合わされて閉磁路を形成してい
る。図４から明らかなように、上側のコア60は、平板部
61とその両端に一体に形成された外脚62、及び平板部61
の中央に一体に形成された円柱形の中央脚63を有する断
面Ｅ形で、中央脚63は巻軸12の中空部に挿入されてい
る。一方、ボビン10の下側に取付けられたコア70は平板
形をしている。

【０００９】図３及び図４に示すように、コア60とコア
70の間には絶縁材料からなる薄いシート40を挿入して、
磁気飽和が起きにくい構造としてある。シート40には、
図１に示すようにコア60の中央脚63の横断面よりも僅か
に大きい貫通孔41と、一側面から貫通孔41まで達するス
リット42を設けてある。スリット42の貫通孔41寄りの端
部は、切欠部45を設けて幅広くしてある。また、シート
40の四隅の位置で二つのコア60、70を互いに接着できる
ようにシート40の四隅に切欠部43を形成し、一側面に
は、二次巻線50を取付けたボビン10の凹部14の中にワニ
スのような絶縁性の凝固剤を注入できるように切欠き44
を設けてある。

【００１０】一次巻線30のリード線31は、図２のように
ベース部11上を通してボビン10の一方の側面に植設され
た端子21に接続してある。巻軸12には、一次巻線30の他
に帰還発振用巻線等が一緒に巻回されることがあり、ま
た途中でタップが取り出されることもある。その場合
は、４本〜６本のリード線が各端子21に接続されること
になる。

【００１１】二次巻線50において、巻き始め側のリード
線51ａと他の部分との間の電位差は外側の巻き終わり部
分に近くなるほど大きくなる。そこで、巻き始め側のリ
ード線51ａと二次巻線50の電位差の大きい部分との間で
絶縁破壊が起きないように、図５に示すように、巻き始
め側のリード線51ａはスリット42の奥の切欠部45から引
き出してシート40の下を通し、さらにボビン10の下面に
設けた溝15を通して端子23に接続してある。また、巻き
終わり側のリード線51ｂは、スリット42から引き出して
別の端子23に接続してある。

【００１２】図６はシート40の変形例を示すもので、ス
リット42から離れた貫通孔41の縁に切欠部45を設けたも
のである。このようにすれば、リード線51ａと二次巻線
50の電位差の大きい部分との間の沿面距離が大きくな
り、絶縁耐圧が一層向上する。前述のように二次巻線50
は、あらかじめ別の場所で整列巻きして巻き固められ
る。シート40に貫通孔41とスリット42を設けた場合は、
巻線機の巻軸から二次巻線50を取り外す前に、スリット
42を開いてシート40もその巻軸に横から取付け、リード
線51を切欠部45やスリット42に導いてから互いに接着固
定できるので、組立が容易になる利点がある。

【００１３】図７は、シート40のさらに別な変形例を示
すもので、スリットを省き、切欠部45のみを貫通孔41の
縁に設けたものである。この場合は、スリット42付きの
シート40のように巻線機の巻軸に横から取付けることは
出来ないが、絶縁耐圧の点では有利になる。

【００１４】シート40に貫通孔41は必ずしも設けなくて
もよいが、中央脚63よりも僅かに大きな貫通孔41を設け
れば、シート40は二次巻線50とコア70との間の僅かな間
隙の中を上方向に動くことができるので、リード線51を
シート40の下に無理なく通すことができる利点がある。
シート40の切欠部45は、いずれの場合も二次巻線50の内
周面55（図５）に対向する付近に設ければよい。

【００１５】図８に示すように、線材８を矢印方向に多
層に巻き重ねていくと、どの層も巻き始めの部分と次層
目の巻き終わりの部分が隣合うことになる。しかし、上
述のトランス構造において、二次巻線50の両端にかかる
電圧が２ｋＶある場合でも、二次巻線50を例えば40層に
巻回すれば、両者間にかかる電圧は２０００÷２０であ
り１００Ｖとなるので、鍔で二次巻線Ｌ₂ を複数段に分
割して巻いた従来例と同様、重なり合う線材間の電位差
が低くなり絶縁破壊が防止される。インバータ用の昇圧
トランスの中には二次巻線側の電圧が小さいもので１０
００Ｖ以下のものもあるが、絶縁破壊を防止するために
は、二次巻線50の高さＨを小さくし巻幅Ｗを大きくすれ
ばよい。

【００１６】線材を断面が円形の巻軸に巻回する丸形ト
ランスの形状は、角形のものに比べて巻線線材が短縮さ
れるので、同じ磁性材料で同一の性能を実現する場合、
銅損が減り、体積も小さくできる点で有利である。特
に、インバータトランスとして使用する場合は一次巻線
に数１０ｋＨｚの大振幅共振電流が流れるため一次巻線
の銅損低減はトランスの変換効率の改善に大きく寄与で
きる要因となる。

【００１７】なお、シート40によらず中央脚63を削る等
の方法によって一対のコア60、70間にギャップを形成し
た場合は、Ｅ形コア60と平板形コア70の上下位置を入れ
替えてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、低背形で底面積が小さ
いばかりでなく、巻線線材が短縮されることにより、銅
損が少なく効率のよい昇圧トランスが得られる。また、
磁気特性を向上させるために一対のコア間に挿入される
絶縁シートを利用して、二次巻線の巻き始め側のリード
線を電位差の大きい部分から絶縁できるので、絶縁破壊
を効果的に防止できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のトランスの一実施例を示す一部を切
欠した分解斜視図

【図２】 同トランスの平面図

【図３】 同トランスの正面断面図

【図４】 同トランスの側面断面図

【図５】 下側のコアを除いた同トランスの下面図

【図６】 シートの第２実施例を示す平面図

【図７】 シートの第３実施例を示す平面図

【図８】 多層に整列巻きした巻線の片側の横断面の説
明図

【図９】 従来のトランスの分解斜視図

【符号の説明】

10 ボビン 11 ベース部 12 巻軸 21・22・23 端子 30 一次巻線 40 シート 45 切欠部 50 二次巻線 60・70 コア 63 中央脚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新明 昭 埼玉県鶴ヶ島市大字五味ヶ谷18番地 東光 株式会社埼玉事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する二側面に端子を植設したベース
   部と該ベース部のほぼ中央から上方に突出した円筒状の
   巻軸と該巻軸の上端に設けられた鍔とを有する絶縁性の
   ボビンと、該巻軸に巻回された一次巻線と、内側から外
   側に向かって多層に整列巻きされ且つベース部の下方に
   配置されて一次巻線に電磁結合した二次巻線と、ボビン
   の端子が設けられていない側の対向する二側面に外脚を
   位置させ且つ円柱形の中央脚をボビンの巻軸の中に挿入
   した断面Ｅ形の第１のコアと、ボビンを挟んで第１のコ
   アに突き合わされた平板形の第２のコアと、二次巻線の
   下側に位置し二次巻線の内周面に対向する付近に切欠部
   を有する絶縁シートとを具え、二次巻線の巻き始め側の
   リード線を該切欠部からシートの下に引き出すととも
   に、一次巻線のリード線と二次巻線のリード線をそれぞ
   れボビンの異なる側面の端子に接続したことを特徴とす
   る昇圧トランス。
2. 【請求項２】 ボビンの上方から取付けた第１のコア
   と、ボビンの下方に取付けた第２のコアとの間に、該絶
   縁シートを介在させた請求項１の昇圧トランス。
3. 【請求項３】 該シートが、第１のコアの中央脚の断面
   よりも僅かに大きな円形の貫通孔と、一側面から該貫通
   孔に達するスリットを有し、該切欠部が貫通孔の縁に設
   けられている請求項２の昇圧トランス。