CN2802675Y

CN2802675Y - 具升压分路负载平衡换流变压器结构

Info

Publication number: CN2802675Y
Application number: CN 200520108883
Authority: CN
Inventors: 张君毅; 陈其铭; 蓝世富
Original assignee: Yao Sheng Electronic Co Ltd
Current assignee: Yao Sheng Electronic Co Ltd
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2015-06-09

Abstract

本实用新型是一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，用以驱动冷阴极管，其主要由绕线架和铁心组所构成，该绕线架上绕设有一次侧绕组和二次侧绕组区，且该二次侧绕组区由二次侧共享绕组、二次侧分路绕组所组成，该绕线架的内部具有中空贯穿部，且由导磁组件所组成的铁心组，分别由中空贯穿部的两端置入，该铁心组在绕线架周围形成一导磁路径，并与绕设在绕线架上的绕组，藉由电磁效应而构成具有升压分路负载平衡的换流变压器。

Description

具升压分路负载平衡换流变压器结构

技术领域

本实用新型涉及一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，特别是一种可稳定感应电压且平衡负载电流，由此提高其发光效率的稳定性及可靠度，进而提供更均匀的背光光源。

背景技术

一般LCD面板以冷阴极管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)作为该面板的背光源(back light)，一般而言，皆以换流器(inverter)电路驱动冷阴极管以符合高电压输出的需求，而其通常皆采用高频变压器来驱动。

请参阅图1所示的已知高频变压器的示意图，如图1所示，已知高频变压器主要由绕线架(bobbin)1a、第一铁心1b及第二铁心1c构成，在绕线架1a上分别形成一次侧绕组区1d及二次侧绕组区1e。

如图1所示，该绕线架1a的侧缘突设数个分隔槽1h，该分隔槽1h内绕设有二次侧绕组1g以构成二次侧绕组区1e，并在绕线架1a绕设有一次侧绕组1f以构成一次侧绕组区1d，上述已知高频变压器虽可连接电源及负载，但是，由于LCD面板尺寸的日趋增大，导致冷阴极管的长度及数量也必须相对增加，然而，也使得变压器所需的驱动电压随之增高。因此，藉由分隔槽1h的间隔的分压原理，依使用电压的高低相对置设分隔槽1h的个数，以提高产品的信赖度。

请参阅图2所示的已知高频变压器的应用驱动电路示意图，如图2所示，依照理想的负载使用状态，其利用冷阴极管2a和2b属负温度等效阻抗的特性负载，又加上导通后其温度上升、阻抗降低，使其基于成本考虑，往往以一个二次侧绕组1g对应并联冷阴极管2a和2b。只是，冷阴极管2a和2b彼此的阻抗皆不相同，因而易于冷阴极管2a和2b其管端造成分流效应(亦即I₁、I₂)，导致冷阴极管2a和2b电流不均，致使产生亮度差异过大的情况；

请参阅图3A～图3C所示的已知高频变压器的应用驱动电路示意图，如图3A、图3B所示，一般产业为克服上述冷阴极管2a和2b电流不均的情况，而以通过增设匹配平衡线圈3，使冷阴极管2a和2b达到电流相互感应藉以取得较佳平衡电流，并使其亮度取得有效改善；然而，在成本考虑下，增设一匹配平衡线圈3不仅相对提高其成本，同时也导致电路板其空间运用受限制。

另外，如图3C所示，若将原本使用图2中的高压电容C1、C2以电感性组件L1、L2取代，也可达到降低分流效应的目的。

在已知换流变压器的共同特性中，用来推动多灯管时，其使用电流量会随着灯管数而倍数增加。如此一来，二次侧绕组1g所使用的线径会变大，进而使绕线区空间不足，只得增大绕线区，然而，采用较大的换流变压器，其成本也同时随之增加。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具升压分路负载平衡换流变压器结构。

本实用新型的上述目的是这样实现的，一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包括：

铁心组，具有两个或两个以上导磁组件，其一个或一个以上导磁组件穿伸绕线架的中空贯穿部，与其余导磁组件组合构成一封闭磁路径或具有气隙的封闭磁路径；

绕线架，具有一中空贯穿部，供铁心组穿伸组合，并于侧缘区分成供线圈缠绕的一次侧绕组与二次侧绕组区；其特征在于：

二次侧绕组区设有二次侧共享绕组及二次侧分路绕组，两个或两个以上的二次侧分路绕组的二次侧分路绕组为单槽层绕，且全部二次侧分路绕组线圈各一端经由外部或引线端子接于二次侧共享绕组的一端，每个相邻二次侧分路负载电流相位差小于90度。

本实用新型的上述目的还可以这样实现，一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包含：

铁心组，具有两个或两个以上的导磁组件，其一个或一个以上导磁组件穿伸绕线架的中空贯穿部，与其外部导磁组件组合构成一封闭磁路径；

第一绕线架，设有一中空贯穿部，其侧缘区分成供线圈缠绕的一次侧绕组与二次侧绕组区的二次侧共享绕组；

第二绕线架，设有一中空贯穿部，其特征在于：

第二绕线架与第一绕线架供铁心组同时或分别穿伸并组合成一实体，该第二绕线架侧缘区绕设有单槽层绕二次侧分路绕组，两个或两个以上的二次侧分路绕组的二次侧分路绕组各一端经由外部或引线端子接于缠绕第一绕线架的一次侧绕组与二次侧绕组区的二次侧共享绕组的绕线架中二次侧共享绕组的一端，每个相邻二次侧分路负载电流相位差小于90度。

本实用新型的上述目的也可以这样实现，一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包括：

二次侧绕组区区分成二次侧共享绕组及两个二次侧分路绕组，每一二次侧分路绕组用两个或两个以上多槽分绕，并有一相邻的两槽为负载接线端，且两个二次侧分路绕组线圈各一端经由外部或引线端子接于二次侧共享绕组的一端。

本实用新型的技术效果是，利用二次侧绕组区绕设于二次侧共享绕组与二次侧分路绕组，同时经由第一铁心部及第二铁心部，使其该绕线架的一次侧绕组进可与二次侧绕组区耦合，可稳定换流变压器两端感应电压的输出，此外因其二次侧分路绕组且均在同一磁路上同时感应磁场，因而具有升压功能，并再依绕组个数及绕组结构，利用其相互感应的特性，亦可同时驱动两支或两支以上的冷阴极管，进而达到平衡各冷阴极管的负载电流的目的，以提高其灯光效率的稳定性及可靠度、及取得更均匀的背光光源。

附图说明

图1是已知高频变压器的示意图；

图2是已知高频变压器的应用驱动电路示意图；

图3A～图3C是习知高频变压器的应用驱动电路示意图；

图4A～图4B是本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的示意图；

图5是本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的电路示意图；

图6是本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的结构示意图；

图7是本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的接线示意图；

图8是本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的另一接线示意图。

附图标记说明：1a、5、51、52-绕线架；1b、16a-第一铁心；1c、16b-第二铁心；1d-一次侧绕组区；1e-二次侧绕组区；1f-一次侧绕组；1g-二次侧绕组；1h、17-分隔槽；2a、2b-冷阴极管；3-匹配平衡线圈；7-引线端子；10-换流变压器；12-一次侧绕组；14-二次侧绕组区；14a-二次侧共享绕组；14b、14c、14d、14e-二次侧分路绕组；16-铁心组；18-中空贯穿部；I₁、I₂-电流；C1、C2-电容；L1、L2-电感性组件。

具体实施方式

请参阅图4A～图4B所示的本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的结构示意图。如图4A所示，一次侧绕组12与二次侧绕组区14绕设于绕线架5，二次侧绕组区14又可分为二次侧共享绕组14a与二次侧分路绕组14b、14c。二次侧分路绕组14b、14c线圈使用单槽层绕方式，且其各一端经由引线端子7与二次侧共享绕组14a连接，由导磁组件组成的铁心组16、第一铁心16a、第二铁心16b分别从绕线架5两端穿过中空贯穿部18，与绕线架5组合成一换流变压器，使其一次侧绕组12与二次侧绕组区14耦合，可稳定换流变压器两端感应电压的输出，其二次侧分路绕组14b、14c之问利用互相感应特性，分别驱动两支相对应的冷阴极管2a、2b(如图5所示)，以平衡两支冷阴极管的负载电流，进而可产生均匀的背光光源。

再参见图4B，利用二次侧分路绕组14b、14c中各分路之间会产生互感效应和高频电容效应，由于，可依照使用电流大小增大或减小各个绕组所使用的线径，所以二次侧共享绕组14a须承受驱动灯管的电流总合，而二次侧分路绕组14b、14c仅承受单一冷阴极管的电流，所以二次侧共享绕组14a所采用的绕线线径可依总电流大小，取得适当铜线外径，使绕线区利用率达到最佳应用。

请参阅图6所示的本实用新型另一具升压分路负载平衡换流变压器结构的结构示意图，其中该绕线架51具有中空贯穿部18，且在绕线架51分别缠绕一次侧绕组12及二次侧共享绕组14a，以进行耦合作用，且利用一次侧绕组12及二次侧共享绕组14a间距增大或缩小，而达成调整基本电气特性要求，该绕线架52则同样具有中空贯穿部18，且单槽层绕二次侧分路绕组14b、14c、14d、14e后，再利用分隔槽17分隔各绕组间电位，使分路绕组间产生电磁互感效应和高频电容效应，相互影响达成负载平衡作用，由于绕线架5是由绕线架51与绕线架52组合而成的，所以当铁心组16中的第一铁心16a、第二铁心16b分别置入绕线架5中两个平行的中空贯穿部18(分别属于绕线架51与绕线架52)后，可构成一个封闭的磁路，又该二次侧分路绕组14b、14c、14d、14e，与一次侧绕组12、二次侧共享绕组14a彼此产生耦合且为同一磁路，故二次侧分路绕组14b、14c、14d、14e也具有升压功能，所以本实施例中，各分路绕组同时分别驱动四支灯管，也能达到具升压分路负载平衡换流变压器结构。

请参阅图7所示的本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的接线示意图，为因应LCD尺寸日趋变大，冷阴极管长度增加，需要较高的驱动电压，如图7所示，故可将二次侧分路绕组14b、14d串接二次侧分路绕组14e、14c，利用两槽分压，而可提高驱动电压亦可平衡负载电流。

请参阅图8所示的本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构的另一接线示意图，二次侧共享绕组14a经由外部线路或引线端子，连接二次侧分路绕组14b、14c一端，其二次侧分路绕组14b、14c各一端连接冷阴极管两端，由于本实用新型变压器的接线方式，利用电压相位及管端电位差等方式，可有效解决已知变压器中，管端之间输入端、接地端偏移过大的问题(通常会达到2mA)，进而解决灯管单端电极出现红头老化的问题。由于产生红头老化的现象，将会影响背光源白光的质量，因而造成显示器质量下降，故本实用新型具升压分路负载平衡换流变压器结构，确实可以大幅改善已知变压器的缺点。

以上详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的范围，因此凡未脱离本实用新型精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包括：铁心组，具有两个或两个以上导磁组件，其一个或一个以上导磁组件穿伸绕线架的中空贯穿部，与其余导磁组件组合构成一封闭磁路径或具有气隙的封闭磁路径；

2、如权利要求1所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，绕线架区分成可供线圈缠绕的一次侧绕组与两个或两个以上分开对称于一次侧绕组位置的二次侧绕组区的二次侧绕组区分别区分成二次侧共享绕组及二次侧分路绕组，每个二次侧分路绕组线圈各一端经由外部或引线端子接于其相同对称位置的二次侧共享绕组的一端。

3、如权利要求1所述的一种具升压分路负载平衡换流压器结构，其特征在于，绕线架区分成供线圈缠绕的一次侧绕组、二次侧共享绕组、与二次侧分路绕组，一次侧绕组与二次侧共享绕组迭绕于同一位置，其二次侧共享绕组线圈的一端经由外部或引线端子连接于全部二次侧分路绕组线圈各一端。

4、如权利要求1所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，绕线架为两个或两个以上，铁心组穿伸其中，同一铁心组内具有一个或二个以上磁分路。

5、如权利要求1所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，该绕线架与其外部导磁组件组合成一具有气隙的封闭磁路径。

6、一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包含：

第二绕线架，设有一中空贯穿部，其特征在于：

7、如权利要求6所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，第一绕线架于侧缘区分成供线圈缠绕的一次侧绕组，第二绕线架为二次侧绕组区，二次侧绕组区则再区分成二次侧共享绕组及二次侧分路绕组，并使用两个或两个以上的二次侧分路绕组，各二次侧分路绕组为单槽层绕，且全部二次侧分路绕组线圈各一端经由外部或引线端子接于二次侧共享绕组的一端。

8、如权利要求6所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，第一绕线架于侧缘区分成供线圈缠绕的一次侧绕组与二次侧绕组区的二次侧共享绕组，两个或两个以上绕线架为二次侧分路绕组，两个或两个以上的二次侧分路绕组的二次侧分路绕组为单槽层绕，且全部二次侧分路绕组线圈各一端经由外部或引线端子接于缠绕一次侧绕组与二次侧绕组区的二次侧共享绕组的绕线架中二次侧共享绕组的一端。

9、如权利要求6所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，绕线架与其外部导磁组件组合构成一具有气隙的封闭磁路径。

10、如权利要求7所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，第一绕线架内置于第二绕线架中，供铁心组穿伸组合。

11、一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，包括：

12、如权利要求11所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，绕线架区分成可供线圈缠绕的一次侧绕组与两个分开对称于一次侧绕组位置的二次侧绕组区，其每个二次侧绕组区再各区分成二次侧共享绕组及二次侧分路绕组，每个二次侧分路绕组用两个或两个以上多槽分绕，并有相邻的两槽为负载接线端，且各两个二次侧分路绕线部线圈各一端经由外部或引线端子接于其相同对称位置的二次侧共享绕组的一端。

13、如权利要求11所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，绕线架区分成供线圈缠绕的一次侧绕组、二次侧共享绕组、与二次侧分路绕组，一次侧绕组与二次侧共享绕组迭绕于同一位置，其二次侧共享绕组线圈的一端，经由外部或引线端子连接于全部二次侧分路绕组线圈的各一端。

14、如权利要求11所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，该绕线架为两个或两个以上，并经由铁心组穿伸组合，同一铁心组内具有一个或二个以上磁分路。

15、如权利要求11所述的一种具升压分路负载平衡换流变压器结构，其特征在于，该绕线架与其外部导磁组件组合成一具有气隙的封闭磁路径。