JPH10208955A - 高圧トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧トランスの小型化を達成すると共に、信
頼性の向上を図る。 【構成】 閉磁路型コア１と、該閉磁路型コア１に装着
可能な中空穴３を有するボビン２と、該ボビン２に巻回
されたコイルとからなる高圧トランスにおいて、少なく
とも２次側コイル６は前記ボビン２に配設された単層整
列巻であることを特徴とする高圧トランス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧を必要とす
る冷陰極ランプあるいはメタルハライドランプ等の点灯
に用いられる高圧トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧の点灯として一般に知られて
いるのは、パソコンあるいはワープロ等の液晶表示の裏
側に取り付けられている冷陰極ランプがあり、高圧トラ
ンスを使用して数十Ｖの電圧を数ｋＶに昇圧して冷陰極
ランプを点灯させ、液晶を明るく表示させていた。図７
が前記高圧トランスの断面図を示したものである。両端
にフランジ１０１の施された中空穴１０２を有すボビン
１０３を有し、前記フランジ１０１間には、低電圧側の
１次側コイル１０４と高圧側の２次側コイル１０５が巻
回され、１次側コイル１０４と２次側コイル１０５間に
は絶縁壁１０６ａが設けられ、さらに２次側コイル１０
５は絶縁壁１０６ｂにより分割巻されている。そして、
ボビン１０３の中空穴１０２にフェライトからなるコア
１０７を組み込んで高圧トランスを構成している。

【０００３】また近年では、自動車のヘッドライトとし
てメタルハライドランプなる高圧放電灯が登場してい
る。この高圧放電灯は、従来のヘッドライト用ハロゲン
ランプに比べ輝度が高く明るく照らすことができるが、
点灯始動時の電圧が２０ｋＶ以上の高電圧を必要とす
る。前記高圧放電灯に用いられる高圧トランスとして
は、図８に示す特開平８−１３０１２７号公報に開示さ
れた高圧トランスがある。この高圧トランスは、スプー
ル１１８内に円柱形状のコア１１９が収納され、２次側
コイル１１７ａが巻かれている。これらをケース１２０
内に収納し充填樹脂により一体化し、ホルダー状の１次
側コイル１２２は、ケース１２０に一体化されたスプー
ル１１８に巻回された２次側コイル１１７ａおよびコア
１１９を覆うように上方より取り付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の高圧トランスは、いずれも２次側コイルが分割巻され
層間電圧を低く抑えているものの、高圧側である２次側
コイルの電圧が例えば２５ＫＶといったように高くなる
と、それぞれの分割巻線内のコイル電位差が非常に高く
なり、信頼性に欠けるという問題点があった。また、２
次側コイルの分割数を増すことにより分割巻線内のコイ
ル電位差を低くすることはできるが、高圧トランスとし
てのサイズが大きくなるという問題点があった。

【０００５】また、特開平８−１３０１２７号公報にお
いて、トランスとしての磁心は円柱形状のコアのみで構
成されているため、開磁路での動作となる。この開磁路
構造のため、必要な電圧を発生させるためにはコイルの
巻回数を増加させる、又はコアサイズを大きくしないと
必要とする特性を得ることができず、どうしても重量お
よび取付面積が大きくなるという問題点があった。さら
に、自動車へのトランス搭載方法は、他素子と一緒にユ
ニットとして組み込まれるものであり、前記トランスは
開磁路の磁心により構成されているため、漏れ磁束によ
ってユニット内の他素子に影響を及ぼすものであった。

【０００６】本発明は、以上のことを考慮し小型、軽量
で高電圧に対する信頼性を向上させた高圧トランスの提
供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、閉磁路型コア
と、該閉磁路型コアに装着可能な中空穴を有するボビン
と、該ボビンに巻回されたコイルとからなる高圧トラン
スにおいて、少なくとも２次側コイルは前記ボビンに配
設された単層整列巻とした高圧トランスである。

【０００８】また本発明における１次側コイルは、前記
ボビンのフランジに１ターンコイルとして形成されてい
るものである。

【０００９】また本発明における前記２次側コイルは、
単層整列巻コイルが多層に配置され、それぞれのコイル
の巻き始め同士および巻き終わり同士がそれぞれ同一端
子に接続されている高圧トランスである。

【００１０】また本発明における前記２次側コイルは、
多本平行線を巻軸に対し垂直に巻回した単層整列巻コイ
ルの多層構造からなり、それぞれのコイルの巻き始め同
士および巻き終わり同士がそれぞれ同一端子に接続され
ている高圧トランスである。

【００１１】また本発明における前記閉磁路型コアは、
直流重畳特性が非線形である高圧トランスである。

【００１２】また本発明は、昇圧比が１０〜２００で、
出力が１０ＫＶ以上である高圧トランスに適用すること
が望ましく、また放電ランプ点灯回路用に用いられるこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明では、コアを閉磁路型コア
とすることにより、巻数を少なく、かつ高電圧を得るこ
とができる構造とするとともに、２次側コイルを単層整
列巻にすることにより、コイルの線間の絶縁性を向上さ
せることができる。

【００１４】例えば、２次側コイルが２５ｋＶとなる場
合にその巻数を１００ターンとしたときは、その個々の
線間としては、２５０Ｖの電位差となる。この２５０Ｖ
の電位差であれば、電線の耐電圧で保証できる範囲であ
る。たとえば、耐電圧が４００Ｖの電線を用いれば、そ
の電線の被膜で十分保証できる。

【００１５】これに対し、従来の２次側コイルを複数の
フランジで分けた分割巻の場合、例えば、５つに分けた
場合、一つの分割の耐電圧が５ｋＶとなり、耐電圧が４
００Ｖの電線では、とても保証できないことになる。こ
のように、単層整列巻は、耐電圧特性に優れた巻線であ
ることがわかる。

【００１６】また単層整列巻の場合、同じ巻数であれ
ば、長い巻枠が必要となり、トランスが大型化する。し
かし、本発明では、閉磁路コアを用いることにより、巻
数を少なくでき、大型化を防いでいる。つまり、コアを
閉磁路構造とすることにより、同じ巻線であれば、高い
インダクタンスを得ることができる。そのため、同じイ
ンダクタンスを得るためには、開磁路構造に比較し、閉
磁路であれば、少ない巻数で達成できるものである。

【００１７】また単層整列巻の場合に、高い電流容量を
必要とする場合、又は直流抵抗値を小さくしたい場合は
太い線材を用いることになる。この太い線材を用いる
と、必然的に巻枠の長さが長くなり、大型化を招く。こ
の対策として、単層整列巻を多層に構成し、それを並列
に接続することにより、細い線材であっても、高電流容
量及び低直流抵抗に対応でき、大型化を防ぐことができ
る。

【００１８】この単層整列巻を多層に構造するために
は、単層整列巻を単に多層に構成すれば可能であるし、
或は複数の線材が一体に形成された多本平行線を巻軸に
対し、垂直に巻回することにより構成することもでき
る。

【００１９】また、本発明の閉磁路コアは、一部にギャ
ップを用いても良いし、このギャップ構造を多段とし、
非線形の直流重畳特性をもつものとしてもよい。

【００２０】

【実施例】本発明に係る一実施例の分解斜視図を図１に
示す。この実施例は、一対のＵ型コア１を突き合わせて
なる閉磁路型コアを用いている。このコア１の脚部が挿
入可能な中空穴３を有し、両端にフランジ４、５を有す
るボビン２を有する。このボビン２のフランジ４、５間
には、２次側コイルが単層で、整列されて巻かれてい
る。また１次側コイルは、一方のフランジ４に、挿入孔
７を有し、そこへ約１ターン状のコイル８が挿入され、
構成されている。

【００２１】この実施例において、１次側コイルは０．
８φの導体物を用い、２次側コイルは０．２φのＵＥＷ
線を１０５ターン巻回して、１次側の電圧１０００Ｖか
ら２次側の電圧２００００Ｖを得ることができた。この
実施例の高圧トランスは、メタルハライドランプ点灯用
高圧トランスとして使用可能であった。このとき、トラ
ンスの全体の寸法は、２０ｍｍ×４０ｍｍ×高さ２５ｍ
ｍの高圧トランスを得ることができた。これは、従来品
に比べ約２／３の体積で高圧トランスを構成できた。

【００２２】本発明に係る第２実施例の説明図を図２に
示す。この図２は、ボビン２に２つのコイルＡ，Ｂを単
層整列巻した様子を示している。まず一つのコイルＡを
単層整列巻し、その上に別のコイルＢを単層整列巻した
ものである。そして、この２つの単層整列巻コイルＡ，
Ｂを図３に示す回路図のように、巻き始め同士を接続
し、また巻き終わり同士を接続して、高圧トランスを構
成するものである。このようにすることにより、電流容
量を１層に比べ２層とすることにより２倍にすることが
できる。同時に直流抵抗値も半分にすることができる。
この場合、２層であるが３層以上としても良い。しかし
ながら、この層数を増やせば増やすほど、整列巻の不整
列を生じ易く、信頼性の面から３層以下が望ましい。

【００２３】本発明に係る第３実施例の説明図を図４に
示す。この実施例は、２本の線材が一体に形成された平
行線９を用い、この平行線９をコイルの巻軸に対して垂
直に巻き付けたものである。これにより、図２で示した
単層整列巻の２層構造と同一のものを構成できる。もち
ろん、３本以上の平行線を用いても良い。この平行線の
場合、不整列となる可能性は小さく多層化が可能であ
る。

【００２４】本発明では、１次側コイルは、図１で示し
たようなフランジに設けた１ターン構造に限られるもの
ではなく、例えばターン数を増やしても良いし、他の場
所にコイルを設けても良い。また、コアは、図１に示し
たようなＵＵ型コアに限ること無く、ＵＩ型、ＥＥ型、
ＥＩ型などどのような形状でも良い。また、このコアの
材質としては、耐圧性の高いフェライトコアが望まし
く、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトコアが望ましい。また、こ
の閉磁路型コアの一部にギャップを設けても良いし、こ
のギャップを多段構造等とし、非線形の直流重畳特性を
もつものとしてもよい。

【００２５】本発明に係る第４実施例の分解斜視図を図
５に示す。この実施例は、一対のＵ型コア１を突き合わ
せて構成されるロ字型の閉磁路コアの２つの突き合わせ
脚部に同じコイルを配置したものである。このコイル
は、図１の実施例と同じであって、ボビン２の一方のフ
ランジ４に１ターンの１次側コイル４が配設されてい
て、２つのフランジ４、５間に２次側コイル６が単層の
整列巻で構成されている。しかし、この２つの２次側コ
イルは、巻方向が逆になっている。

【００２６】この実施例の回路図を図６に示す。この実
施例では、２次側コイルの結線をを同じ端子に接続
し、を同じ端子に接続して２次側コイルを構成して
いる。このため、隣り合う２次側コイル同士は、同電位
となり、高圧となっても放電しない構造となっている。
また、この２次側コイルは、片側のみに配置した場合の
２倍の電流容量及び半分の直流抵抗値となる。また、１
次側コイルは、２つの１ターンコイルを並列に接続して
も良いし、直列に接続しても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、高圧トランスにおい
て、閉磁路構造のコアを用いることにより、トランスの
小型化を達成し、また２次側コイルを単層整列巻とする
ことにより、コイル間の耐圧特性改善するものであり、
また閉磁路構造のため、漏れ磁束が少なく、電磁ノイズ
の発生を大幅に減少させることができるものであり、高
圧トランスの小型化を達成すると共に、信頼性の向上を
図ることができるものであり、極めて有益なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の分解斜視図である。

【図２】本発明に係る第２実施例の説明図である。

【図３】本発明に係る第２実施例を説明する回路図であ
る。

【図４】本発明に係る第３実施例の説明図である。

【図５】本発明に係る第４実施例の分解斜視図である。

【図６】本発明に係る第４実施例の回路図である。

【図７】従来例の断面図である。

【図８】別の従来例の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ Ｕ型コア ２ ボビン ３ 中空部 ４、５ フランジ ６ ２次側コイル ７ 挿入孔 ８ １次側コイル ９ ２本平行線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉磁路型コアと、該閉磁路型コアに装着
   可能な中空穴を有するボビンと、該ボビンに巻回された
   コイルとからなる高圧トランスにおいて、少なくとも２
   次側コイルは前記ボビンに配設された単層整列巻である
   ことを特徴とする高圧トランス。
2. 【請求項２】 １次側コイルは前記ボビンのフランジに
   １ターンコイルとして形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の高圧トランス。
3. 【請求項３】 前記２次側コイルは、単層整列巻コイル
   が多層に配置され、それぞれのコイルの巻き始め同士お
   よび巻き終わり同士がそれぞれ同一端子に接続されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
4. 【請求項４】 前記２次側コイルは、多本平行線を巻軸
   に対し垂直に巻回した単層整列巻コイルの多層構造から
   なり、それぞれのコイルの巻き始め同士および巻き終わ
   り同士がそれぞれ同一端子に接続されていることを特徴
   とする請求項１記載の高圧トランス。
5. 【請求項５】 前記閉磁路型コアは、直流重畳特性が非
   線形であることを特徴とする高圧トランス。
6. 【請求項６】 昇圧比が１０〜２００で、出力が１０Ｋ
   Ｖ以上であることを特徴とする請求項１記載の高圧トラ
   ンス。
7. 【請求項７】 放電ランプ点灯回路用に用いられること
   を特徴とする請求項１記載の高圧トランス。