CN101231907A - 多灯管驱动装置及其变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变压器包括一第一绕线架、一第二绕线架、一初级线圈以及至少四次级线圈。该第一绕线架具有一第一初级绕线区及至少二第一次级绕线区，该第一初级绕线区位于该等第一次级绕线区之间。该第二绕线架系与该第一绕线架组合，并具有一第二初级绕线区及至少二第二次级绕线区，该第二初级绕线区位于该等第二次级绕线区之间。该初级线圈绕设于该第一初级绕线区与该第二初级绕线区。该等次级线圈分别绕设于各该等第一次级绕线区与各该等第二次级绕线区。

Description

多灯管驱动装置及其变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器及驱动装置，特别是涉及一种多绕阻变压器及灯管驱动装置。

背景技术

液晶显示器的背光模块是多以灯管如冷阴极萤光灯管(Cold Cathod FluLamp，CCFL)作为光源，为了确保各灯管的亮度均匀，灯管的驱动电路必须提供相同的电流至各灯管。

如图1所示，一驱动装置1用以驱动多个灯管2，其包括一驱动电路11、一变压器12以及多个电容器13，该驱动电路11提供一电源于该变压器12的一次侧，使该变压器12的二次侧转换出该等灯管2所需的电源，各灯管2与该变压器12之间分别以该等电容器13电连接，由于各并联路径上的各灯管的等效阻抗不尽相同造成该变压器12无法在各路径上提供相同的电流，为了解决此问题，该等电容器13用以匹配该等灯管2，期使各并联路径的等效阻抗相同因而流经同样大小的电流。

然而，在前述现有的结架中，各路径的该电容器13仍不尽相同，造成各并联路径的等效阻抗仍不一致，使得各灯管2的电流不同，而致该等灯管2彼此间的亮度依然不相同。

另外，在前述现有的结架中，单一变压器12输出电源供应于多个灯管2时，各灯管2间的电流误差很大。因为为了准确地控制灯管电流，则必须改以单一变压器12供应单一灯管2电流，如此一来，将造成整个驱动装置的成本大幅度上升。

再者，以单一变压器12输出电源供应于多个灯管2时，必须搭配其他平衡电路方可使各灯管2流过的电流相等。然而，额外的平衡电路不仅占用电路板空间，同时也增加制造成本。

因此，如何提供一种变压器及驱动装置，避免上述问题之发生及改善上述之缺点，实为一重要的课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种可驱动多灯管的变压器及驱动装置。

缘是，为达上述目的，依据本发明的一种变压器包括一第一绕线架、一第二绕线架、一初级线圈以及至少四次级线圈。该第一绕线架具有一第一初级绕线区及至少二第一次级绕线区。该第二绕线架与该第一绕线架组合，并具有一第二初级绕线区及至少二第二次级绕线区。该初级线圈绕设于该第一初级绕线区与该第二初级绕线区，该等初级线圈彼此电连接。该等次级线圈分别绕设于各该等第一次级绕线区与各该等第二次级绕线区。

为达上述目的，依据本发明的一种多灯管驱动装置驱动多个灯管，其包括一驱动电路以及一变压器，该变压器包括一第一绕线架、一第二绕线架、一初级线圈以及至少四次级线圈。该第一绕线架具有一第一初级绕线区及至少二第一次级绕线区，该第一初级绕线区位于该等第一次级绕线区之间。该第二绕线架与该第一绕线架组合，并具有一第二初级绕线区及至少二第二次级绕线区，该第二初级绕线区位于该等第二次级绕线区之间。该初级线圈绕设于该第一初级绕线区与该第二初级绕线区，且该初级线圈系电性连接至该驱动电路。该等次级线圈系分别绕设于各该等第一次级绕线区与各该等第二次级绕线区，并分别与该等灯管电连接。

承上所述，本发明的变压器与多灯管驱动装置中，变压器同时具有多个次级线圈，该等次级线圈分别驱动多个灯管，不仅可以单一变压器驱动多个灯管，并可确保流经各灯管的电流相等。

附图说明

图1为一种现有的驱动装置的示意图；

图2为依据本发明较佳实施例的一种变压器的示意图；

图3至图10为图2中变压器的磁芯组件的各种型态的示意图；以及

图11至图13为依据本发明较佳实施例的一种多灯管驱动装置的示意图。

元件符号说明：

1：驱动装置              11：驱动电路

12：变压器               13：电容器

2：灯管

3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h：变压器

31：第一绕线架

311：第一初级绕线区      312：第一次级绕线区

313：第一次级绕线区      314：第一绝缘板

3141：缺口               315、316：第一挡板

317：第一底板            3171：第一接脚

3172：凸出部             318：第一中空部

32：第二绕线架           321：第二初级绕线区

322：第二次级绕线区      323：第二次级绕线区

324：第二绝缘板          3241：缺口

325、326：第二挡板       3251：接脚

327：第二底板            3271：接脚

3272：凹入部             328：第二中空部

331、332：初级线圈       34～37：次级线圈

38：壳体                 41、41a、41b：指形磁芯

42、42a、42b：指形磁芯   411～415：指形部

421～425：指形部         43：U型磁芯

431、432：侧部           44、45、46：棒形磁芯

47：H  形磁芯

5、5a、5b：多灯管驱动装置

51：驱动电路             52、55：电容性元件

54：谐振电路             53：回授电路

6：灯管

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种变压器及多灯管驱动装置。

请参照图2所示，依据本发明较佳实施例的一变压器3包括一第一绕线架31、一第二绕线架32、初级线圈331、332以及次级线圈34～37。该第一绕线架31具有一第一初级绕线区311及至少二第一次级绕线区312、313。该第一初级绕线区311位于该等第一次级绕线区312、313之间。该第二绕线架32与该第一绕线架31组合，并具有一第二初级绕线区321及至少二第二次级绕线区322、323，该第二初级绕线区321位于该等第二次级绕线区322、323之间。该等初级线圈331、332绕设于该第一初级绕线区311与该第二初级绕线区321。该等次级线圈34～37分别绕设于各该等第一次级绕线区312、313与各该等第二次级绕线区322、323。

在本实施例中，该等次级线圈34～37的绕线数相等，使该等初级线圈331、332与该等次级线圈34～37的绕线比皆相等。该等初级线圈331、332作为该变压器3的一次侧绕线组，该等次级线圈34～37作为该变压器3的二次侧绕线组。

在本实施例中，初级线圈以二初级线圈331、332并分别绕设于该第一初级绕线区311与该第二初级绕线区321，该等初级线圈331、332彼此电连接，该等初级线圈331、332的绕线数相等。另外，在另一个实施例中，初级线圈可为单一个初级线圈同时绕设于该第一初级绕线区311与该第二初级绕线区321。

该变压器更包括一壳体38，包覆该第一绕线架31与该第二绕线架32，以及该等绕线架上的线圈。

该第一绕线架31更包括多个第一绝缘板314以及多个第一挡板315、316，该等第一绝缘板314设置于该等第一次级绕线区312、313，其用以分隔对应的各该等次级线圈34、35的绕线，其上缘分别包括一缺口3141，对应的该次级线圈34、35穿设于该缺口3141。该等第一挡板315设置于该第一初级绕线区311并具有一接脚(图中未示)，该初级线圈331绕设于该第一挡板315的一侧。该接脚连接至对应的该初级线圈331。

该第二绕线架32更包括多个第二绝缘板324以及多个第二挡板325、326，该等第二绝缘板324设置于该等第二次级绕线区322、323，并分隔对应的各该等次级线圈36、37的绕线，其上缘分别包括一缺口3241，该等次级线圈36、37穿设于该缺口3241。该第二挡板325设置于该第二初级绕线区321并具有一接脚3251，该初级线圈332绕设于该第二挡板325的一侧。该接脚3251连接至对应的该初级线圈332。

该第一绕线架31更包括至少一第一底板317，设置于该第一绕线架31的侧边，并分别具有多个第一接脚3171，该等第一接脚3171与该等次级线圈34、35电连接。该第二绕线架32更包括至少一第二底板327，设置于该第二绕线架32的侧边，并分别具有多个接脚3271，该等第二接脚3271与该等次级线圈36、37电连接。该第一底板317具有一凸出部3172，该第二底板327具有一凹入部3272，该凸出部3172对应接合于该凹入部3272。

该第一挡板315、该第二挡板325、该第一底板317或该第二底板327可以具有一引线槽道，用以容置并稳固部分该初级线圈331、332、该等次级线圈34、35、36或37的绕线，引线槽道是可形成于该第一挡板315、该第二挡板325、该第一底板317或该第二底板327的正面、背面或其他表面上。

该第一绕线架31具有一第一中空部318，该第二绕线架32具有一第二中空部328，该变压器3更包括一第一磁芯及一第二磁芯，分别或同时穿设该第一中空部318与该第二中空部328。该第一磁芯及该第二磁芯提供磁回路，使该等次级线圈34～37能够感应到该等初级线圈331、332的磁场变化而产生感应电流。

在本实施例中，二指形磁芯41、42，分别具有多个指形部411～412、421～422，该等指形部411、421穿设该第一中空部318而互相抵接，该等指形部412、422穿设该第二中空部328而互相抵接。

此二指形磁芯41、42作为该变压器3的第一磁芯及第二磁芯，该第一磁芯或该第二磁芯除上述型态外，还可以为棒形、U形、I形、H形、E形或多指形。当该第一磁芯或该第二磁芯为二指以上的多指形时，该第一磁芯或该第二磁芯的至少一指可以不穿设该第一中空部318及该第二中空部328内。

然而，该磁芯组件4的组合型态并不限定于此，其他各种可能的组合型态如图3至图10所示。

如图3所示，与图2所示不同之处在于变压器3a更包括一U型磁芯43，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之外，并具有二侧部431、432设置于该U型磁芯43的二端，该等侧部431、432分别连接至该等指形磁芯41、42。

该U型磁芯43作为前述变压器的第三磁芯，该第三磁芯除上述型态外，还可以为I形、棒形、H形、圆形、多边环形、椭圆形或环形。这些磁芯的其他实施状态将在以下分别配合相关图示加以说明。

如图4所示，与图2所示不同之处在于变压器3b的该等指形磁芯41a、42a更分别具有一指形部413、423，而使该等指形磁芯41a、42a成为E形。该等指形部413、423穿设该第一中空部318与该第二中空部328之间，并互相抵接。

如图5所示，与图4所示不同之处在于变压器3c更包括一U型磁芯43，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之外，并具有二侧部431、432设置于该U型磁芯43的二端，该等侧部431、432分别连接至该等指形磁芯41a、42a。

如图6所示，与图2所示不同之处在于变压器3d的该指形磁芯41b、42b分别更包括多个指形部414、415、424、425，而使该等指形磁芯41b、42b成为多指形。该等指形部411、421穿设该第一中空部318，该等指形部412、422穿设该第二中空部328，该等指形部414、424设于该第一绕线架31之外，该等指形部415、425设于该第二绕线架32之外。

另外，在此状态中，更可包括一U型磁芯，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之外，由于本实施状态的该U型磁芯与该等绕线架的结合方式与前述图3与图5所示类似，故未示于图中。

如图7所示，与图4所示不同之处在于变压器3b的该指形磁芯42a替换为变压器3e的棒形磁芯44，该等指形部411、412分别穿设该第一中空部318与该第二中空部328，并抵接该棒形磁芯44。该指形磁芯41a更包括一指形部413，穿设该第一中空部318与该第二中空部328之间，并抵接该棒形磁芯44。

如图8所示，与图7所示不同之处在于变压器3f的该指形磁芯41更包括多个指形部414、415，该指形部414设于该第一绕线架31之外，该指形部415设于该第二绕线架32之外，该等指形部414、415抵接该棒形磁芯44。

另外，在图7与图8的状态中，更可包括一U型磁芯，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之外，并具有二侧部设置于该U型磁芯的二端，该等侧部分别连接至该棒形磁芯44与该指形磁芯41a或该指形磁芯41b。由于本实施状态的该U型磁芯与该等绕线架的结合方式与前述图3与图5所示类似，故未示于图中。

如图9所示，与图2所示不同之处在于变压器3的该等指形磁芯41、42分别替换为变压器3g的一棒形磁芯45、46，分别穿设该第一中空部318与该第二中空部328，该磁芯组件更包括一H形磁芯47，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之间，其与该等棒形磁芯45、46两端连接。

如图10所示，与图9所示不同之处在于变压器3h更包括一磁芯48，设置于该第一绕线架31与该第二绕线架32之外，其两边连接该等棒形磁芯45、46。该磁芯48为圆形、多边环形、椭圆形或环形。

如图11所示，依据本发明较佳实施例的一多灯管驱动装置5驱动多个灯管6，该多灯管驱动装置5包括一驱动电路51以及该变压器3，该等初级线圈331、332彼此电连接，并电连接至该驱动电路51，该驱动电路51提供电源至该等初级线圈331、332，使该等次级线圈34～37感应产生适当电流或电压以驱动该等灯管6。

在本实施例中，各该等次级线圈34～37的两端分别驱动一灯管6，该等次级线圈34～37与该等灯管6之间分别串联一电容性元件52，该电容性元件52可为一电容器，该等次级线圈34～37分别并联一谐振电路54。另外，该等灯管6与该驱动电路51之间串联一回授电路53，该回授电路53侦测流经对应的该灯管6的电流，以供该驱动电路51调整其提供的电源。该等灯管6分别为一冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或是一放电灯管。

因该等次级线圈34～37的绕线数相同，故其输出的电压或电流大小将一致，因而可确保流经各灯管6的电流相等。

在此灯管与变压器的结合方式中，该等次级线圈34～37所转换出的电压或电流具有相同的相位。

如图12所示，与图11所示不同之处在于多灯管驱动装置5a的该等次级线圈34～37分别并联二电容性元件55，该等次级线圈34～37的其中一端耦接该灯管6以驱动该灯管6，另一端则接地。接地方式则可以是所有该等次级线圈34～37共同接地或个别接地。

如图13所示，与图11所示不同之处在于多灯管驱动装置5b的该等次级线圈34、36的一端分别耦接至该等灯管6的一端，其余该等次级线圈35、37的一端分别耦接至该等灯管6的另一端。

在此灯管与变压器的结合方式中，该等次级线圈34、36所转换出的具波形电压或电流有相同的相位。该等次级线圈35、37所转换出的具波形电压或电流也具有相同的相位，其中该等次级线圈34、36所转换出的电压或电流与该等次级线圈35、37所转换出的电压或电流之间的波形相位差较佳是180°。

综上所述，因依据本发明的变压器与多灯管驱动装置中，变压器同时具有多个次级线圈，该等次级线圈分别驱动多个灯管，不仅可以单一变压器驱动多个灯管，并可确保流经各灯管的电流相等。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (19)

1.一种变压器，包括：

一第一绕线架，具有一第一初级绕线区及至少二第一次级绕线区；

一第二绕线架，与该第一绕线架组合，并具有一第二初级绕线区及至少二第二次级绕线区；

一初级线圈，绕设于该第一初级绕线区与该第二初级绕线区；以及

多个次级线圈，分别绕设于各该等第一次级绕线区与各该等第二次级绕线区。

2.如权利要求1所述的变压器，其中该第一绕线架或该第二绕线架更包括至少一绝缘板，用以分隔对应的各该等次级线圈的绕线。

3.如权利要求1所述的变压器，其中该第一绕线架或该第二绕线架更包括至少一挡板，该初级线圈组绕设于该挡板的一侧或两侧。

4.如权利要求1所述的变压器，其中该第一绕线架或该第二绕线架至少一底板，设置于该第一绕线架的侧边或该第二绕线架的侧边。

5.如权利要求3或4所述的变压器，其中该挡板或该底板包括至少一接脚，与该初级线圈或至少一该等次级线圈电连接。

6.如权利要求3或4所述的变压器，其中该挡板或该底板具有至少一引线槽道，用以容置部分该初级线圈或至少一该等次级线圈。

7.如权利要求1所述的变压器，其中该第一绕线架及该第二绕线架分别具有至少一凸出部及至少一凹入部，该凸出部对应接合于该凹入部。

8.如权利要求1所述的变压器，其更包括一第一磁芯及一第二磁芯，分别或同时穿设该第一绕线架的一第一中空部及该第二绕线架的一第二中空部，其中该第一磁芯或该第二磁芯为棒形、U形、I形、H形、E形或多指形。

9.如权利要求8所述的变压器，其中该第一磁芯或该第二磁芯为二指以上的多指形时，该第一磁芯或该第二磁芯的至少一指未穿设该第一中空部及该第二中空部内。

10.如权利要求8所述的变压器，其更包括一第三磁芯，设置于该第一绕线架与该第二绕线架外，且与该第一磁芯及该第二磁芯连接，其中该第三磁芯为U形、H形、I形、棒形、圆形、多边环形、椭圆形或环形。

11.如权利要求1所述的变压器，其更包括一壳体，包覆该第一绕线架、该第二绕线架、该初级线圈及该等次级线圈。

12.一种多灯管驱动装置，驱动多个灯管，包括：

一驱动电路；以及

一变压器，具有一第一绕线架、一第二绕线架、一初级线圈以及多个次级线圈，

其中该第一绕线架具有一第一初级绕线区及至少二第一次级绕线区；

该第二绕线架与该第一绕线架组合，并具有一第二初级绕线区及至少二第二次级绕线区，；

该初级线圈绕设于该第一初级绕线区与该第二初级绕线区，且该初级线圈电连接至该驱动电路；以及

该等次级线圈分别绕设于各该等第一次级绕线区与各该等第二次级绕线区，并分别与该等灯管电连接。

13.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其中该等次级线圈与该等灯管之间分别串联一电容性元件。

14.如申请专利范围第12项所述之多灯管驱动装置，其中该等次级线圈分别并联一谐振电路或一电容性元件。

15.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其中该等次级线圈的一端分别耦接至该等灯管的一端，该等次级线圈的另一端共同耦接至一节点。

16.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其中该等灯管的两端分别耦接至相异的该等次级线圈或同一该等次级线圈的两端。

17.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其中该等次级线圈转换出具波形电压或电流。

18.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其更包括一回授电路，串联于该等灯管与该驱动电路之间用以侦测流经该等灯管电流。

19.如权利要求12所述的多灯管驱动装置，其中该等次级线圈的其中一端耦接该灯管以驱动该灯管，另一端则接地。

Images