JPH0869931A - 電磁装置 - Google Patents

電磁装置

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JPH0869931A
JPH0869931A JP6203737A JP20373794A JPH0869931A JP H0869931 A JPH0869931 A JP H0869931A JP 6203737 A JP6203737 A JP 6203737A JP 20373794 A JP20373794 A JP 20373794A JP H0869931 A JPH0869931 A JP H0869931A
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JP
Japan
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secondary winding
winding
pulse
voltage
bobbin
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JP6203737A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ogasawara
宏 小笠原
Takeshi Kamoi
武志 鴨井
Minoru Yamamoto
実 山本
Hidenori Kakehashi
英典 掛橋
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線間の耐圧を確保すると共に、小型化、コ
スト安が図れる電磁装置を提供する。 【構成】 ボビン10の胴部の一端に、1次巻線n1
配線する為の溝部11aを設けると共に、ボビン10の
胴部の残りの部分に、線径の太い2次巻線n21を配線す
る為のらせん状の溝部11bと、溝部11bの底面部に
線径の細い2次巻線n22を配線する為のらせん状の2つ
の溝部11cとを設けた。ここで2次巻線n21の巻き終
わりと、2次巻線n22の巻き始めとをボビン10の外部
で直接接続することにより、1つの2次巻線n2 を構成
する。 【効果】 巻線間の耐圧を確保でき、必要なパルス電圧
がより得やすくなると共に、小型化及びコスト安が図れ
る電磁装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源装置に用いられる
電磁装置に関するものであり、更に詳しくは高圧放電灯
(水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライド
ランプなど)点灯装置のイグナイタ回路に用いられる電
磁装置(例えばパルストランス)に関する。
【0002】
【従来の技術】図14に高圧放電灯点灯装置の一回路例
を示す。
【0003】本回路は、交流電源Vacと、高圧放電灯2
と、交流電源Vacの一端に直列接続された安定器3と、
高圧放電灯2を始動・点灯する為の高圧パルスを発生す
るイグナイタ回路4と、交流電源Vacの両端に接続され
たコンデンサC1 とから構成される。
【0004】ここでイグナイタ回路4は、1次巻線
1 ,2次巻線n2 を有するパルストランス5と、1次
巻線n1 と2次巻線n2 との接点より交流電源Vacに並
列接続されたコンデンサC2 と抵抗R1 との直列回路
と、1次巻線n1 を介してコンデンサC2 に並列接続さ
れた双方向性スイッチング素子S1 とから構成される。
【0005】次に、動作を簡単に説明する。交流電源V
acが投入されると、安定器3,抵抗R1 を介してコンデ
ンサC2 が充電され、コンデンサC2 の両端電圧Vc2
徐々に上昇する。コンデンサC2 の両端電圧Vc2が双方
向性スイッチング素子S1 のブレ−クオ−バ電圧に達す
ると、双方向性スイッチング素子S1 がオンして、コン
デンサC2 に充電された電荷がパルストランス5の1次
巻線n1 ,双方向性スイッチング素子S1 を介して放電
する。この時、パルストランス5の2次巻線n2 には1
次巻線n1 と2次巻線n2 との巻数比に応じたパルス電
圧(例えば2k〜5kV)が発生する。パルス電圧は高
圧放電灯2の両端に印加され、高圧放電灯2が絶縁破壊
を起こして始動し、交流電源Vacから安定器3,パルス
トランス5の2次巻線n2 を介して高圧放電灯2に供給
される電力により点灯する。高圧放電灯2が点灯する
と、安定器3の出力側の電位が下がる為に、コンデンサ
2 の両端電圧Vc2が双方向性スイッチング素子S1
ブレ−クオ−バ電圧に達することはなく、パルス電圧は
発生しない。
【0006】なお、図15に示す様に交流電源Vacの両
端にトランスTの1次巻線n11を並列接続し、交流電源
acの一端と安定器3との間にトランスTの2次巻線n
12を直列接続して、交流電源Vacを昇圧させても良い。
【0007】また、図16,図17にランプ電圧125
V,ランプ電流9.5Aの1kWメタルハライドランプ
始動・点灯用のパルストランスの一例を示す。本パルス
トランスに用いられているコアはEE抵抗R−70であ
り、1次巻線は6タ−ン,2次巻線は120タ−ン,2
次巻線の線径はφ1.70,層間紙厚は0.15mmであ
る。
【0008】ところで、高圧放電灯2を再始動させる際
には、高圧放電灯2の管内温度が十分に低くなった後の
始動時に比べて高圧放電灯2の管内が高温高圧になって
いるので、上記パルス電圧よりも更に高い高圧パルス電
圧(例えば、高圧ナトリウムランプの場合は10k〜2
0kV,メタルハライドランプの場合は30k〜40k
V)を高圧放電灯2に印加することが必要となる。
【0009】上記高圧パルス電圧を発生する方法の1つ
として、パルストランス5の1次巻線n1 に誘起される
電圧を大きくするものがあり、その一回路例を図18に
示す。
【0010】図24に示す回路と異なる点は、交流電源
acとイグナイタ回路4との間にパルス発生回路6を設
けて、パルス発生回路6の出力電圧をイグナイタ回路4
に入力することであり、その他の図24の回路と同一構
成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0011】ここでパルス発生回路6は、安定器3の1
次巻線n21を介して交流電源Vacと並列接続されたコン
デンサC3 と双方向性スイッチング素子S2 との直列回
路と、双方向性スイッチング素子S2 の両端に接続され
た抵抗R2 とコンデンサC4との直列回路と、双方向性
スイッチング素子S2 と接点Aとの間に接続された双方
向性スイッチング素子S3 と、コンデンサC4 の両端に
接続されたパルス停止回路7とから構成される。またパ
ルス停止回路7は、交流電源Vacの一端と高圧放電灯2
との間に直列接続されると共に、2次巻線n32を有する
電流トランスCTと、2次巻線n32の両端に接続された
抵抗R3 とコンデンサC5 との直列回路と、コンデンサ
5 をベ−ス・エミッタ間に接続されると共に、コレク
タ・エミッタ間にDBを介してコンデンサC4 を並列接
続されるトランジスタTr1 とから構成される。
【0012】次に、動作を簡単に説明する。交流電源V
acを投入すると、安定器3の1次巻線n21,抵抗R2
介してコンデンサC3 ,コンデンサC4 が充電され、コ
ンデンサC3 ,コンデンサC4 の両端電圧VC3,VC4
上昇する。コンデンサC4 の両端電圧VC4が双方向性ス
イッチング素子S3 のブレ−クオ−バ電圧に達すると双
方向性スイッチング素子S3がオンして、コンデンサC
4 の両端電圧VC4が双方向性スイッチング素子S2 のゲ
−トG・第2陽極Y2 間に印加されて双方向性スイッチ
ング素子S2 がオンする。双方向性スイッチング素子S
2 がオンすると、コンデンサC3 に充電された電荷が安
定器3の1次巻線n21,コンデンサC1 を介して放電す
る。この時、図19に示す様な安定器3の2次巻線n22
には1次巻線n21と2次巻線n22との巻数比に応じたパ
ルス電圧(=第1パルス)が発生し、イグナイタ回路4
に入力される。第1パルスがイグナイタ回路4に入力さ
れると、図20に示す様な高圧パルス電圧(=第2パル
ス)が発生し、高圧放電灯2の両端には交流電源Vac
第1パルスと第2パルスとが重畳された電圧が印加され
る。
【0013】ここで、第1のパルスは比較的パルス幅の
広い低圧パルス(例えば500μsec.。高圧ナトリ
ウムランプの場合、パルス幅は数100μsec.で波
高値は1〜2kV。メタルハライドランプの場合、パル
ス幅は数100μsec.で波高値は1.5〜2.5k
V。)であり、第2のパルスは比較的パルス幅の狭い高
圧パルス(例えば2〜5μsec.。高圧ナトリウムラ
ンプの場合、パルス幅は数μsec.で波高値は10数
kV。メタルハライドランプの場合、パルス幅は数μs
ec.で波高値は20〜30kV。)である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図14に示す
回路に於いては、高圧放電灯2の点灯時は、パルストラ
ンス5の2次巻線n2 にランプ電流が流れるので、ラン
プ電流の大きさに見合った巻線を必要とするので、高電
力を有する高圧放電灯2を用いる場合はパルストランス
5の形状が大きくなってしまう、という第1の問題点が
生じる。
【0015】例えば、5kVのパルス電圧を発生する為
に、パルストランス5の1次巻線n 1 の巻数を5タ−
ン,パルストランス5の1次巻線n1 の誘起電圧を20
0Vとすると、パルストランス5の2次巻線n2 のタ−
ン数は、 5k×5÷200=125(タ−ン) ・・・・・・・・・・・・・(1) とする必要がある。
【0016】また、図18に示す回路に於いては、高圧
パルス電圧を発生させるパルストランス5として、例え
ば図19,図20に示した様なパルストランス5を用い
る場合、2次巻線n2 の巻線間の電圧が大きくなり、巻
線(例えばウレタン電線)の被膜のみで耐圧を持たせる
ことは困難になる、という第2の問題点が生じる。
【0017】例えば、20kVの高圧パルス電圧を発生
させる場合、パルストランス5の2次巻線n2 のタ−ン
数を100タ−ンとすれば、 20k÷100=200(V) ・・・・・・・・・・・・・・・・(2) の電圧が1タ−ンごとに巻線に印加される。
【0018】巻線間の耐圧を持たせる為に2次巻線n2
を層巻とした場合も、層間の電圧が非常に高くなるの
で、層間に挿入される層間紙の厚さが厚くなるという第
3の問題点が生じる。
【0019】上記第2の問題点を解決する手段として、
パルストランス5を形成する場合に、図21に示す側面
図の様にボビン10に巻線nを巻く際に、図22に示す
断面図の様にボビン10に巻線nを1タ−ンごとに通す
為の溝部11をらせん状に設け、壁部12により巻線間
の耐圧を持たせるものがあり、巻線間電圧値により壁部
12の厚みを変えることにより、様々な値の巻線間電圧
に対応できる。(第1従来例) しかし、上記第1従来例に於いては、巻線nを層巻にす
ることができないので、1層で巻線nを形成しなければ
ならず、巻線nが長い場合などは、ボビン10の長さx
が長くなってしまい、コアの大型化と、コアの磁路長が
長くなることによるコアのインダクタンス値の低下、及
びパルス電圧特性の低下が生じてしまう、という第4の
問題点が生じる。
【0020】上記第4の問題点のうち、インダクタンス
値の低下を防ぐ為には、磁路長が長くなった分だけ磁路
断面積を大きくしなければならず、結局コアの大型化が
生じてしまう。また、パルス電圧特性の低下を防ぐ為に
は、図14の回路に於けるコンデンサC2 の値を大きく
して、パルストランス5の1次巻線n1 の両端に発生す
る電圧値を大きくしなければならず、双方向性スイッチ
ング素子S1 に流れる電流も大きくなるので、双方向性
スイッチング素子S1 も耐圧の大きなものが必要とな
り、よってイグナイタ回路4の大型化が生じてしまう。
【0021】また、上記第3,4の問題点を解決する手
段として、図23,図24に示す側面図の様に直径yの
違う(ya,yb)ボビン10a,10bを用いて図2
5に示す断面図の様に互いに重ねあわせることにより層
巻を実現するものがある。(第2従来例) しかし、上記第2従来例に於いては、層ごとにボビンが
必要となりパルストランス5の大型化、及びコスト高を
生じてしまうという第5の問題点が生じる。
【0022】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、巻線間の耐圧を確保する
と共に、小型化、コスト安が図れる電磁装置を提供する
ことである。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為
に、請求項1記載の発明によれば、少なくとも1次巻線
と、第1の2次巻線と第1の2次巻線よりも線径の細い
第2の2次巻線とを直列接続した2次巻線と、1次巻線
と2次巻線とが巻かれる第1のボビンとを備える電磁装
置に於いて、第1のボビンの胴部に、1次巻線を配線す
る第1の溝部と、第1の2次巻線を配線するらせん状の
第2の溝部とを設けると共に、第2の溝部の底面部に、
第2の2次巻線を配線するらせん状の第3の溝部を、1
つもしくは複数設けることを特徴とする。
【0024】請求項2記載の発明によれば、第3の溝部
は、互いに線径の異なる複数の2次巻線を互いに接しな
いと共に、深さ方向に層状を形成する様に配線するもの
であることを特徴とする。
【0025】請求項3記載の発明によれば、第1の2次
巻線と第2の2次巻線とは、各々第2の溝部と第3の溝
部とに内接することを特徴とする。
【0026】請求項4記載の発明によれば、互いに隣あ
う第2の溝部を形成する壁部の上面に、第1の2次巻線
もしくは第2の2次巻線を配線するガイド部を、設けた
ことを特徴とする。
【0027】請求項5記載の発明によれば、第2の溝部
と第3の溝部とは、第1の2次巻線と第2の2次巻線と
を互いに接しない様に、互いに異なる深さを有するもの
であることを特徴とする。
【0028】
【作用】請求項1,2記載の発明によれば、1次巻線n
1 もしくは2次巻線n2 巻線の線径も小さくし、ボビン
の長さも短くなる。
【0029】請求項3,4,5記載の発明によれば、2
次巻線n2 の線径も小さくし、ボビンの長さも短くな
り、互いに隣あう2次巻線n2 が接しない様にすると共
に、隣あう2次巻線n2 間の距離が短くなる。
【0030】
【実施例】
(実施例1)本発明に於ける第1実施例の断面図を図1
に、側面図を図2に示す。
【0031】図22の断面図に示す第1従来例と異なる
点は、ボビン10の胴部の一端に、1次巻線n1 を配線
する為の溝部11aを設けると共に、ボビン10の胴部
の残りの部分に、線径の太い2次巻線n21を配線する為
のらせん状の溝部11bと、溝部11bの底面部に線径
の細い2次巻線n22を配線する為のらせん状の2つの溝
部11cとを設けたことであり、その他の第1従来例と
同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
【0032】ここで図3に示す様に、2次巻線n21の巻
き終わりと、2次巻線n22の巻き始めとをボビン10の
外部で直接接続することにより、1つの2次巻線n2
構成する。また、2次巻線n21が溝部11cに落ち込ま
ない様に、2次巻線n21の線径は溝部11cの幅よりも
大きいと共に、2次巻線n22を互いに絶縁する壁部12
cの高さは2次巻線n22よりも大きいので、2次巻線n
21と2次巻線n22との間の距離を得ることができる。よ
って、2次巻線n21と2次巻線n22との間、つまり2次
巻線n2 の各層間の耐圧は小さくすることが容易に可能
となる。
【0033】なお、溝部11cは溝部11bの底面部に
3つ以上設けても良い。 (実施例2)本発明に於ける第1実施例の断面図を図4
に、側面図を図5に示す。
【0034】図1,2に示す第1実施例と異なる点は、
溝部11cを溝部11bの底面部に1つだけ設けると共
に、溝部11cの幅は2次巻線n22と略同一にしたこと
と、り、1次巻線n1 が巻かれたボビン10aと、2次
巻線n2 (2次巻線n21,n 22)が巻かれたボビン10
bとを互いに嵌合したことであり、その他の第1実施例
と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
【0035】この様に構成したことにより、ボビン10
の長さxも短くできるので、コアの磁路長を短くでき、
且つコア及びパルストランス5を小型化、コスト安が図
れる。また、1次巻線n1 と2次巻線n2 との磁気結合
が強くなるので、必要なパルス電圧がより得やすくな
る。
【0036】なお、上記実施例1,実施例2に於いて
は、溝部11cは、例えば図6,7に示す様に溝部11
bの底面部の中心に設けても、他の場所に設けても良
い。また、図8,9に示す様に溝部11bと溝部11c
とで段差のない略V字型の連続的な溝部を形成するもの
でも、他の構造でも良い。
【0037】(実施例3)本発明に於ける第3実施例の
断面図を図10に、側面図を図11に示す。
【0038】図1の断面図に示す第1実施例と異なる点
は、ボビン10の胴部に、2次巻線n23を配線する為の
らせん状の溝部11bを設けると共に、壁部12bの上
面に、2次巻線n24を配線する為のガイド部15を設け
たことであり、その他の第1実施例と同一構成には同一
符号を付すことにより説明を省略する。ここで図3に示
す様に、2次巻線n21の巻き終わりと、2次巻線n22
巻き始めとをボビン10の外部で直接接続することによ
り、1つの2次巻線n2 を構成する。
【0039】(実施例4)本発明に於ける第4実施例の
断面図を図12に、側面図を図13に示す。
【0040】図1の断面図に示す第1実施例と異なる点
は、ボビン10の胴部に、2次巻線n21を配線する為の
らせん状の溝部11bを設け、2次巻線n22を配線する
為のらせん状の溝部11cを設けると共に、溝部11b
の方が溝部12cよりも深く設け、且つ溝部11bと溝
部11cとを互いに交差させる様に設けたことであり、
その他の第1実施例と同一構成には同一符号を付すこと
により説明を省略する。ここで図3に示す様に、2次巻
線n21の巻き終わりと、2次巻線n22の巻き始めとをボ
ビン10の外部で直接接続することにより、1つの2次
巻線n2 を構成する。
【0041】なお、上記第1から第4実施例に於いて
は、互いに隣り合う巻線間の耐圧は壁部12,12a,
12b,12cで持つことができる。また、1次巻線n
1 は、例えば図6,7に示す様に絶縁シ−ト13の間に
アルミ箔14を挟み、絶縁シ−ト13とアルミ箔14と
で構成するものでも、図8に示す様なボビン10aの中
にボビン10bを嵌合したものでも、他の構造でも良
い。更に、巻線の線径も小さくできると共に、ボビン1
0の長さxも短くできるので、コアの磁路長を短くで
き、且つコア及びパルストランス5を小型化、コスト安
が図れる。
【0042】また、1次巻線n1 には高圧放電灯2の定
常点灯時にランプ電流が流れないので線径の細いものを
使用することができる。また、1次巻線n1 は1タ−ン
のみとしたが2タ−ン以上でも良い。更に、本実施例を
用いたパルストランス5の構造は例えばEI型,EE
型,UI型などでも良く、壁部12は連続したらせんで
なくても、不連続のらせん状でも良い。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、巻線間の耐圧を確保で
き、必要なパルス電圧がより得やすくなるとると共に、
小型化、及びコスト安が図れる電磁装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例を示す断面図である。
【図2】上記実施例に係る(a)側面図、(b)正面図
である。
【図3】上記実施例に係る2次巻線の模式的回路図であ
る。
【図4】本発明に係る第2実施例を示す断面図である。
【図5】上記実施例に係る(a)側面図、(b)正面図
である。
【図6】本発明に係る第2の例を示す断面図である。
【図7】上記実施例に係る(a)側面図、(b)正面図
である。
【図8】本発明に係る第3の例を示す断面図である。
【図9】本発明に係る第4の例を示す断面図である。
【図10】本発明に係る第3実施例を示す断面図であ
る。
【図11】上記実施例に係る(a)側面図、(b)正面
図である。
【図12】本発明に係る第4実施例を示す断面図であ
る。
【図13】上記実施例に係る(a)側面図、(b)正面
図である。
【図14】本発明に係る高圧放電灯点灯回路の一例を示
す回路図である。
【図15】本発明に係る高圧放電灯点灯回路の別の例を
示す回路図である。
【図16】本発明に係るパルストランスの一の例を示す
(a)正面図、及び(b)側面図である。
【図17】本発明に係るパルストランスの一の例を示す
(a)底面図、(b)正面図、及び(c)側面図であ
る。
【図18】本発明に係る高圧放電灯点灯回路のさらに別
の例を示す回路図である。
【図19】上記高圧放電灯点灯回路に於けるパルス電圧
波形を示す図である。
【図20】上記高圧放電灯点灯回路に於ける別のパルス
電圧波形を示す図である。
【図21】本発明に係る第1従来例を示す(a)正面
図、(b)側面図である。
【図22】本発明に係る第1従来例を示す断面図であ
る。
【図23】本発明に係る第2従来例を示す(a)正面
図、(b)側面図である。
【図24】本発明に係る第2従来例を示す(a)正面
図、(b)側面図である。
【図25】本発明に係る第2従来例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
n 巻線 10 ボビン 11 溝部 12 壁部 15 ガイド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛橋 英典 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1次巻線と、第1の2次巻線
    と前記第1の2次巻線よりも線径の細い第2の2次巻線
    とを直列接続した2次巻線と、前記1次巻線と前記2次
    巻線とが巻かれる第1のボビンとを備える電磁装置に於
    いて、 前記第1のボビンの胴部に、前記1次巻線を配線する第
    1の溝部と、前記第1の2次巻線を配線するらせん状の
    第2の溝部とを設けると共に、前記第2の溝部の底面部
    に、前記第2の2次巻線を配線するらせん状の第3の溝
    部を、1つもしくは複数設けることを特徴とする電磁装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第3の溝部は、互いに線径の異なる
    複数の前記2次巻線を互いに接しないと共に、深さ方向
    に層状を形成する様に配線するものであることを特徴と
    する請求項1記載の電磁装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の2次巻線と前記第2の2次巻
    線とは、各々前記第2の溝部と前記第3の溝部とに内接
    することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれ
    かに記載の電磁装置。
  4. 【請求項4】 互いに隣あう前記第2の溝部を形成する
    壁部の上面に、前記第1の2次巻線もしくは前記第2の
    2次巻線を配線するガイド部を、設けたことを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電磁装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の溝部と前記第3の溝部とは、
    前記第1の2次巻線と前記第2の2次巻線とを互いに接
    しない様に、互いに異なる深さを有するものであること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    電磁装置。
JP6203737A 1994-08-29 1994-08-29 電磁装置 Withdrawn JPH0869931A (ja)

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