インバータトランス
【課題】 検出用の特別な部品を不要としてコストダウンを可能にするとともに、省スペース化も可能にしてユニットを小型化する。
【解決手段】 複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られる。
【解決手段】 複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルバックライトユニットに使用されるインバータモジュールに用いるインバータトランスに係るもので、特に、多灯点灯が必要な大型の液晶パネルのバックライトユニットに適したインバータトランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電管を点灯させるインバータモジュールは、共振特性を利用して高電圧を発生させて冷陰極蛍光管などを点灯させるものであり、液晶デイスプレイのバックライトなどに用いられている。液晶デイスプレイの画面の大型化に伴い、複数の冷陰極蛍光管を並列に点灯させる必要が生じている。
【０００３】
複数の放電管を点灯させるためのインバータトランスとして、特開２００３−３０９０２６号公報（特許文献３）などが開示されている。これは、一つの１次巻線に結合する二つの２次巻線を具えたインバータトランスを用い、二つの2次巻線にそれぞれ接続した放電管を点灯するものである。また、特開２００５−２７６９１９号公報（特許文献4）には、二つの放電灯の輝度のバラつきを防止するために、２次巻線に作用する磁束量を調整するために補助巻線を具えるものが開示されている。
【０００４】
高電圧を用いるインバータモジュールでは、負荷や回路に異常が発生した場合、想定以上の高電圧が発生して発煙等の事故に至る危険を有している。そのため、出力電圧を検出して、異常電圧（高電圧）が発生した場合にその出力電圧を検知して回路をシャットダウンして発振を停止するための保護回路を搭載することが必要となる。その検出方法を大別すると以下の三つになるが、一般的には（１）の方式が採用されている。
（１）高電圧を発生するトランスに高圧コンデンサを接続し、その分圧した電圧を検出する。この場合、高圧コンデンサを２次側の共振コンデンサとしても利用する。
（２）検出コイル（絶縁型トランス）を搭載し、高電圧を降圧して低圧出力として検出する。
（３）高耐圧の抵抗を搭載して、その分圧した電圧を検出する。
【０００５】
上記のような方法では、出力ごとに検出部品を要し、高圧部と低圧部との絶縁距離も必要となり、複雑化、大型化をさけることができない。そこでインバータトランスの巻線の一部を検出素子とすることが考えられている。例えば、特開２００３−３０９０２３号公報（特許文献１）には、２次巻線に生じた電圧を検出するために電圧検出巻線を２次巻線とは別個に設けるか２次巻線のタップにより形成し、その出力を１次側端子が配置された側に引き出すことが開示されている。そのような方法は、特開２００７−１４１７５２号公報（特許文献２）にも記載されており、２次巻線を分割して異常検出用低圧を得て発振回路を制御することが開示されている。ただし、これにはトランスの構造については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０９０２３号公報
【特許文献２】特開２００７−１４１７５２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０９０２６号公報
【特許文献４】特開２００５−２７６９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなインバータトランスの巻線の一部を利用するものでは、巻線の接続が複雑になるとともに、工数が増加し、信頼性の低下の問題も生じる。本発明は、検出用の特別な部品を不要としてコストダウンを可能にするとともに、省スペース化も可能にしてユニットを小型化するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、インバータトランスの巻線の配置と端子の配置を改良することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特別な素子を必要とせず、トランスそのものに検出機能を持たせることができ、それによってコストの削減が可能になるとともにスペースファクターも改善される。コイルやトランスのタップ形成技術を利用するだけでよく、高圧と低圧の絶縁が容易になるとともに、端子と巻線の接続を最短距離で行うことができ、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例を示す回路図
【図２】本発明によるインバータトランスを使用した例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示す平面図である。いわゆる横型のインバータトランスで鍔によって３つの巻枠に分割されたボビンを用いるものである。３つの巻枠のうち中央の巻枠には１次巻線13が巻回され、その端末は中央の二つの鍔の右端側に植設された端子ピン27、28に接続されている。一般に、この１次巻線は巻数が少ないので比較的太い線材が用いられる。
【００１２】
３つの巻枠の両端側には１次巻線を挟んで二つの２次巻線11、12がそれぞれ巻回される。この２次巻線は高い昇圧比を得るために大きな巻数が必要であるため非常に細い線材が用いられ、また、耐圧を向上させるために巻枠に仕切りを設けて分割巻きとするのが一般的である。２次巻線の端末はそれぞれ２次巻線を挟む鍔の左端側に植設された端子ピンに接続される。
【００１３】
２次巻線は１次巻線から遠い側が高圧に、１次巻線に近い側が低圧になるように、１次巻線側の端子ピンが接地されるようにして用いられる。すなわち、図において、端子ピン21、26には２次巻線の高圧側の端末が接続され、端子ピン23、24には２次巻線の低圧側の端末が接続される。本発明においては、２次巻線の１次巻線側の一部を検出巻線として使用するために、低電圧側の端末に近い位置からタップを引き出し、端子ピン22、25に接続する。分割巻きされる２次巻線の１次巻線に最も近い区画の部分を検出巻線とするとよい。
【００１４】
上記の構造を採用することによって、１次巻線の両側に２次巻線が配置され、２次巻線の高圧側は１次巻線から遠い位置になる。また、検出巻線は、１次巻線に最も近い位置に低圧の巻線として配置される。巻線の端末も、右側に１次巻線、左側に２次巻線が接続され、２次側の高圧の端末と低圧の端末は別個の鍔に植設された端子ピンに接続される。各々の巻線の端末が最短距離で端子ピンと接続することができる。
【００１５】
高電圧を発生する２次巻線に対し、検出巻線は巻数比を下げることによって低電圧にすることができる。例えば高圧の２０００Ｖが発生した場合、巻数比を４００：１にすると検出巻線に発生する電圧は5Ｖとなり、安価な低圧部品を使用できる。また、２次巻線と検出巻線は直列に接続されて同じ巻線の一部となっているので、巻数比以外の要素で電圧が変動することはなく、正確な電圧検出が可能となる。
【００１６】
インバータトランスとして用いる際にはボビンに磁性体のコアを挿入し、外部のコアと接続して磁気ループを形成して１次巻線と２次巻線を結合させる。巻線端末が接続された端子ピンは配線基板に装着されてインバータモジュールを構成する。
【００１７】
本発明によるインバータトランスを用いた回路例を図２に示す。図２において図１の端子ピンと接続される部分を同符号で示した。１次巻線の両端は端子27、28に接続されスイッチング回路に接続されて間欠的にオンオフされる。その動作によって２次巻線に高圧の出力が発生し、２つの２次巻線に接続された２つの放電管２が点灯される。ここで、端子21、26側が高圧となり、端子23、24側が接地されて低圧となる。低圧側に設けられた巻線のタップの端子22、25は電圧検出回路に入力され、検出出力が一定値以上に高くなったときは制御ＩＣに発振の停止の信号を出力してトランスの動作を停止させる。このような回路構成によって、いずれかの放電管に異常があった場合には動作を停止させることができる。
【００１８】
上記の例では１入力、２出力のインバータトランスの例で説明したが、１入力、４出力など複数出力全般に応用できる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるインバータトランスは、大型液晶画面を用いる液晶テレビ、ナビゲーションシステム、アミューズメント機器のバックライトのインバータユニット等に広く利用できる。
【符号の説明】
【００２０】
11、12：２次巻線
13：１次巻線
14、15：検出巻線
21〜26：２次巻線（検出巻線）用端子ピン
27、28：１次巻線用端子ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルバックライトユニットに使用されるインバータモジュールに用いるインバータトランスに係るもので、特に、多灯点灯が必要な大型の液晶パネルのバックライトユニットに適したインバータトランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電管を点灯させるインバータモジュールは、共振特性を利用して高電圧を発生させて冷陰極蛍光管などを点灯させるものであり、液晶デイスプレイのバックライトなどに用いられている。液晶デイスプレイの画面の大型化に伴い、複数の冷陰極蛍光管を並列に点灯させる必要が生じている。
【０００３】
複数の放電管を点灯させるためのインバータトランスとして、特開２００３−３０９０２６号公報（特許文献３）などが開示されている。これは、一つの１次巻線に結合する二つの２次巻線を具えたインバータトランスを用い、二つの2次巻線にそれぞれ接続した放電管を点灯するものである。また、特開２００５−２７６９１９号公報（特許文献4）には、二つの放電灯の輝度のバラつきを防止するために、２次巻線に作用する磁束量を調整するために補助巻線を具えるものが開示されている。
【０００４】
高電圧を用いるインバータモジュールでは、負荷や回路に異常が発生した場合、想定以上の高電圧が発生して発煙等の事故に至る危険を有している。そのため、出力電圧を検出して、異常電圧（高電圧）が発生した場合にその出力電圧を検知して回路をシャットダウンして発振を停止するための保護回路を搭載することが必要となる。その検出方法を大別すると以下の三つになるが、一般的には（１）の方式が採用されている。
（１）高電圧を発生するトランスに高圧コンデンサを接続し、その分圧した電圧を検出する。この場合、高圧コンデンサを２次側の共振コンデンサとしても利用する。
（２）検出コイル（絶縁型トランス）を搭載し、高電圧を降圧して低圧出力として検出する。
（３）高耐圧の抵抗を搭載して、その分圧した電圧を検出する。
【０００５】
上記のような方法では、出力ごとに検出部品を要し、高圧部と低圧部との絶縁距離も必要となり、複雑化、大型化をさけることができない。そこでインバータトランスの巻線の一部を検出素子とすることが考えられている。例えば、特開２００３−３０９０２３号公報（特許文献１）には、２次巻線に生じた電圧を検出するために電圧検出巻線を２次巻線とは別個に設けるか２次巻線のタップにより形成し、その出力を１次側端子が配置された側に引き出すことが開示されている。そのような方法は、特開２００７−１４１７５２号公報（特許文献２）にも記載されており、２次巻線を分割して異常検出用低圧を得て発振回路を制御することが開示されている。ただし、これにはトランスの構造については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０９０２３号公報
【特許文献２】特開２００７−１４１７５２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０９０２６号公報
【特許文献４】特開２００５−２７６９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなインバータトランスの巻線の一部を利用するものでは、巻線の接続が複雑になるとともに、工数が増加し、信頼性の低下の問題も生じる。本発明は、検出用の特別な部品を不要としてコストダウンを可能にするとともに、省スペース化も可能にしてユニットを小型化するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、インバータトランスの巻線の配置と端子の配置を改良することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特別な素子を必要とせず、トランスそのものに検出機能を持たせることができ、それによってコストの削減が可能になるとともにスペースファクターも改善される。コイルやトランスのタップ形成技術を利用するだけでよく、高圧と低圧の絶縁が容易になるとともに、端子と巻線の接続を最短距離で行うことができ、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例を示す回路図
【図２】本発明によるインバータトランスを使用した例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示す平面図である。いわゆる横型のインバータトランスで鍔によって３つの巻枠に分割されたボビンを用いるものである。３つの巻枠のうち中央の巻枠には１次巻線13が巻回され、その端末は中央の二つの鍔の右端側に植設された端子ピン27、28に接続されている。一般に、この１次巻線は巻数が少ないので比較的太い線材が用いられる。
【００１２】
３つの巻枠の両端側には１次巻線を挟んで二つの２次巻線11、12がそれぞれ巻回される。この２次巻線は高い昇圧比を得るために大きな巻数が必要であるため非常に細い線材が用いられ、また、耐圧を向上させるために巻枠に仕切りを設けて分割巻きとするのが一般的である。２次巻線の端末はそれぞれ２次巻線を挟む鍔の左端側に植設された端子ピンに接続される。
【００１３】
２次巻線は１次巻線から遠い側が高圧に、１次巻線に近い側が低圧になるように、１次巻線側の端子ピンが接地されるようにして用いられる。すなわち、図において、端子ピン21、26には２次巻線の高圧側の端末が接続され、端子ピン23、24には２次巻線の低圧側の端末が接続される。本発明においては、２次巻線の１次巻線側の一部を検出巻線として使用するために、低電圧側の端末に近い位置からタップを引き出し、端子ピン22、25に接続する。分割巻きされる２次巻線の１次巻線に最も近い区画の部分を検出巻線とするとよい。
【００１４】
上記の構造を採用することによって、１次巻線の両側に２次巻線が配置され、２次巻線の高圧側は１次巻線から遠い位置になる。また、検出巻線は、１次巻線に最も近い位置に低圧の巻線として配置される。巻線の端末も、右側に１次巻線、左側に２次巻線が接続され、２次側の高圧の端末と低圧の端末は別個の鍔に植設された端子ピンに接続される。各々の巻線の端末が最短距離で端子ピンと接続することができる。
【００１５】
高電圧を発生する２次巻線に対し、検出巻線は巻数比を下げることによって低電圧にすることができる。例えば高圧の２０００Ｖが発生した場合、巻数比を４００：１にすると検出巻線に発生する電圧は5Ｖとなり、安価な低圧部品を使用できる。また、２次巻線と検出巻線は直列に接続されて同じ巻線の一部となっているので、巻数比以外の要素で電圧が変動することはなく、正確な電圧検出が可能となる。
【００１６】
インバータトランスとして用いる際にはボビンに磁性体のコアを挿入し、外部のコアと接続して磁気ループを形成して１次巻線と２次巻線を結合させる。巻線端末が接続された端子ピンは配線基板に装着されてインバータモジュールを構成する。
【００１７】
本発明によるインバータトランスを用いた回路例を図２に示す。図２において図１の端子ピンと接続される部分を同符号で示した。１次巻線の両端は端子27、28に接続されスイッチング回路に接続されて間欠的にオンオフされる。その動作によって２次巻線に高圧の出力が発生し、２つの２次巻線に接続された２つの放電管２が点灯される。ここで、端子21、26側が高圧となり、端子23、24側が接地されて低圧となる。低圧側に設けられた巻線のタップの端子22、25は電圧検出回路に入力され、検出出力が一定値以上に高くなったときは制御ＩＣに発振の停止の信号を出力してトランスの動作を停止させる。このような回路構成によって、いずれかの放電管に異常があった場合には動作を停止させることができる。
【００１８】
上記の例では１入力、２出力のインバータトランスの例で説明したが、１入力、４出力など複数出力全般に応用できる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるインバータトランスは、大型液晶画面を用いる液晶テレビ、ナビゲーションシステム、アミューズメント機器のバックライトのインバータユニット等に広く利用できる。
【符号の説明】
【００２０】
11、12：２次巻線
13：１次巻線
14、15：検出巻線
21〜26：２次巻線（検出巻線）用端子ピン
27、28：１次巻線用端子ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、
中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、
それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られることを特徴とするインバータトランス。
【請求項２】
それぞれの２次巻線の巻枠が複数の部分に区切られた分割巻きとされ、それぞれの２次巻線の１次巻線側の区画に巻回された部分の巻線が検出巻線とされた請求項１記載のインバータトランス。
【請求項３】
１次巻線の端末がボビンの鍔のボビンの巻軸に対して一方の側に植設された端子ピンに接続され、２次巻線と検出巻線の端末がその反対側に植設された端子ピンに接続された請求項１記載のインバータトランス。
【請求項１】
複数の巻枠とその間と両端が端子ピンが植設された鍔部を具えたボビン、一部がそのボビンに挿入されて磁気回路を構成するコア、それらのボビンに巻回される１次巻線と２次巻線とを具えたインバータトランスにおいて、
中央の巻枠に１次巻線が巻回され、その両側の巻枠にそれぞれ２次巻線が巻回され、
それぞれの２次巻線の１次巻線側の一部が検出巻線とされて、その検出巻線の検出出力が２次巻線のタップから得られることを特徴とするインバータトランス。
【請求項２】
それぞれの２次巻線の巻枠が複数の部分に区切られた分割巻きとされ、それぞれの２次巻線の１次巻線側の区画に巻回された部分の巻線が検出巻線とされた請求項１記載のインバータトランス。
【請求項３】
１次巻線の端末がボビンの鍔のボビンの巻軸に対して一方の側に植設された端子ピンに接続され、２次巻線と検出巻線の端末がその反対側に植設された端子ピンに接続された請求項１記載のインバータトランス。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１７７４９１（Ｐ２０１０−１７７４９１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９２３１（Ｐ２００９−１９２３１）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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