JP2004207405A

JP2004207405A - Electromagnetic apparatus and high-voltage generator

Info

Publication number: JP2004207405A
Application number: JP2002373188A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogasawara; 宏小笠原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: JP4506078B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of turns of secondary winding without decreasing output for making low the resistance and to miniaturize an electromagnetic apparatus as compared with a conventional one having a conventional closed magnetic circuit configuration. SOLUTION: There are a magnetic core 10 composed of magnetic core sections 11, 12; the secondary winding 14 wound around the magnetic core section 11; primary winding 13 wound onto the secondary winding 14; and a rectangular parallelepiped-shaped mold section 15 made of resin. The magnetic core section 12 is unbalancingly provided at one side of the magnetic core section 11. The magnetic core section 11 is formed in a columnar shape. THe magnetic core section 11 is fixed to respective layers of the primary wiring 13 and the secondary wiring 14 by the mold section 15. The magnetic core section 12 is formed in a shape being bent in an L shape. The magnetic core section 12 is arranged so that the ends 121 and 122 oppose an end face 111 of the magnetic section 11 in the mold section 15 and a side periphery section 110, respectively. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気コアとこれに巻装された１次および２次巻線とにより構成される電磁装置、およびこれを用いた高電圧発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ヘッドライトにおいて、安全性およびエコロジーを重視する観点から、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプとして、ハロゲンランプよりも高輝度、低消費電力、長寿命である高圧放電ランプが使用されるようになっている。
【０００３】
このような高輝度放電ランプには、これを瞬時に始動ないし再始動するため、イグナイタまたは始動装置と呼ばれ、パルストランスなどの電磁装置を用いて入力の低電圧を高圧パルス電圧に変換する高電圧発生装置が必要となる。
【０００４】
図８は従来の高電圧発生装置を示す斜視図、図９は同高電圧発生装置を用いた典型的な放電灯点灯装置の構成図である。
【０００５】
図８，図９に示す高電圧発生装置２PAは、点灯装置３の出力と接続される入力端子Ｔ１〜Ｔ３と、高輝度放電ランプＤＬと接続される出力端子Ｔ４，Ｔ５と、高電圧側の入力端子Ｔ１と低電圧側の入力端子Ｔ２との間に接続されるコンデンサＣ１と、このコンデンサＣ１の両端間に接続される１次巻線１３を有するとともに入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ４間に接続される２次巻線１４PAを有しこれらを磁気コアに巻装する電磁装置（パルストランス）１PAと、コンデンサＣ１から１次巻線１３への放電経路上に介設されてこれを開閉する放電ギャップＧＡＰとを備えるとともに、合成樹脂製のハウジング２０PAを備え、低電圧側の入力端子Ｔ３と低電圧側の出力端子Ｔ５とが直結される構成になっている。
【０００６】
ハウジング２０PAは、放物面状の正面２０ａを持つ中空平角状に形成され、上記各電気部品を収容し、下側面から入力端子Ｔ１〜Ｔ３の各一部を突出させている。
【０００７】
そして、ハウジング２０PAの正面２０ａから前方に延出された円筒状の筒部２１１と、この筒部２１１を囲繞するように正面２０ａから前方に延出する断面円状の外壁２１２と、筒部２１１内に配置される出力端子Ｔ４と、筒部２１１と外壁２１２との間に配置される出力端子Ｔ５とにより、高輝度放電ランプＤＬのランプ口金（図示せず）と電気的かつ機械的に接続されるソケット部２１が構成され、高電圧発生装置２PAをソケット一体型イグナイタとしている。つまり、ランプ口金をソケット部２１に挿入することにより、ランプ口金とソケット部２１とが機械的に接続されるとともに、ランプ口金の中央電極部が筒部２１１内の出力端子Ｔ４に接触導通し、ランプ口金の外周面に設けられた外側電極部が、筒部２１１と外壁２１２との間の出力端子Ｔ５と接触導通して、電気的に接続されるのである。なお、出力端子Ｔ５は複数設けられている。
【０００８】
上記構成の高電圧発生装置２PAでは、高輝度放電ランプＤＬの消灯時、点灯装置３から入力端子Ｔ１，Ｔ２を介してコンデンサＣ１に電圧が印加すると、コンデンサＣ１が充電されてその両端電圧が上昇する。この後、コンデンサＣ１の両端電圧が所定電圧（放電ギャップＧＡＰのブレークダウン電圧）に達したとき、放電ギャップＧＡＰがオンになり、放電ギャップＧＡＰおよび１次巻線１３により形成される閉ループにより、充電されたコンデンサＣ１が放電し、２次巻線１４PAに高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が出力端子Ｔ４，Ｔ５を介して高輝度放電ランプ（高圧放電ランプ）ＤＬに印加して、これを絶縁破壊に至らしめることにより、高輝度放電ランプＤＬが始動ないし再始動する。
【０００９】
このような従来の高電圧発生装置２PAは、高輝度放電ランプＤＬのランプ口金と電気的かつ機械的に接続するためのソケット（ソケット部２１）と一体化されることにより、小型化が可能となっている。
【００１０】
しかしながら、自動車用としての高電圧発生装置の場合は、上記部品以外に、保護用の抵抗、ツェナーダイオード、ノイズフィルタ用コンデンサ、チョークコイルなどが用いられることもあるので、これらをもハウジング内に収納しなければならず、より一層の小型化および薄型化が求められる。なかでも体積的に電磁装置（パルストランス）の占める割合が大きいため、高電圧発生装置をより一層小型化するには、電磁装置をより小型化する必要がある。
【００１１】
図１０は一層の小型化が可能な従来の電磁装置の断面図、図１１は同電磁装置の一部を示す斜視図、図１２は同電磁装置に使用される２次巻線の断面図である（特許文献１参照）。
【００１２】
図１０〜図１２において、電磁装置１PBは、断面小判状で柱状の磁気コア１０PAと、この磁気コア１０PAの側周部に巻装される２次巻線１４と、この２次巻線１４上に巻装される１次巻線１３とにより構成される。
【００１３】
磁気コア１０PAには、抵抗率（固有抵抗）が大きいＮｉ−Ｚｎフェライト材が使用される。
【００１４】
２次巻線１４は、絶縁皮膜１４１で覆われた断面が平角状の導体線１４０からなる平角導線であり（図１２参照）、図１０の例では、ボビン（絶縁体）を介することなく、磁気コア１０PAの側周部のほぼ全周に亘って１層にエッジワイズ巻にして巻装（厚みの薄い箔状の平角導線をその幅広の面が対向するように巻回）されている。
【００１５】
１次巻線１３は、高耐圧被覆１３１を持つ断面円状の導体線１３０であり、２次巻線１４上の低圧側に寄せて巻装され、２次巻線１４との間の絶縁を確保するようになっている。
【００１６】
このような構成の電磁装置１PBでは、２次巻線１４のエッジワイズ巻による巻線占積率の向上に加えて、磁気コア１０PAと２次巻線１４との間にボビン（コイルボビン）が不要となるため、より一層の小型化および薄型化が可能になる。
【００１７】
このような電磁装置１PBを図１３に示すようにソケット一体型の高電圧発生装置２PBに適用すれば、高電圧発生装置の小型化も可能となる。なお、図１３の２０PBは、ハウジング２０PAよりも小型のハウジングである。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−９３６３５号公報
【特許文献２】
特開２０００−３６４１６号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、環境を考慮し、無水銀化の高輝度放電ランプが自動車用ヘッドライトとして使用されつつある。
【００２０】
しかし、無水銀化の高輝度放電ランプは、従来の水銀入りランプに比べ、低ランプ電圧、高ランプ電流となるランプ特性を有し、図９の例に示した回路構成の高電圧発生装置では電磁装置の２次巻線にランプ電流が流れるので、例えば従来の２倍程度のランプ電流が流れたとすれば、２次巻線での温度がその抵抗成分によって従来よりも上昇して、効率が低下するという問題がある。このため、低抵抗の２次巻線の電磁装置が要望される。
【００２１】
図１０〜図１２に示した電磁装置１PBの２次巻線１４の抵抗値を小さくするには、平角状の導体線１４０の断面積を増大すればよい。しかし、断面積を増大するべく、導体線１４０の厚みを厚くしたとすれば、長手方向の長さが非常に長くなってしまう。例えば、２次巻線１４としての抵抗値を１／３程度にしたとすれば、長手方向の長さが２倍以上となって、図１３に示したハウジング２０PBに収容することができなくなる。また、導体線１４０の幅を拡げたくても、２次巻線１４の曲率の限界（２次巻線１４が磁気コア１０PAに巻装されたときの内周に対する外周の伸び率が大きくなり過ぎると、絶縁皮膜１４１の外周部が劣化し、絶縁性能が低下する）から、導体線１４０の幅を拡げることは実質不可能である。このような理由により、電磁装置１PBでは、無水銀化の高輝度放電ランプに対応できるように２次巻線１４の低抵抗化を図ることは困難である。
【００２２】
２次巻線の抵抗を下げる他の方法としては、その巻数を減らして抵抗値を小さくする方法がある。この場合、出力を下げることなく巻数を減らすためには、磁気コアを閉磁路構成としてその結合を向上させ、漏れ磁束を抑制すればよい。
【００２３】
図１４，図１５は従来の閉磁路構成の電磁装置を示す図である（特許文献２参照）。ただし、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ平面図、正面図、側面図である。図１５（ａ）は電磁装置の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
図１４，図１５において、電磁装置１PCは、断面小判状で柱状の磁気コア部１１PCと、Ｃ字（コ字）状に形成され絶縁材Ｂを介して両端部間に磁気コア部１１PCを挟み込む磁気コア部１２PCとによりなる磁気コア１０PCを備えているとともに、磁気コア部１１PCの側周部に巻装される２次巻線１４と、この２次巻線１４を覆う筒状の絶縁カバー１９と、この絶縁カバー１９に巻装される１次巻線１３PCとを備えている。
【００２５】
２次巻線１４は、平角銅線からなり、磁気コア部１１PCの側周部にエッジワイズ巻にして巻装され、高圧出力巻線として使用される。磁気コア部１１PCに高抵抗のフェライトコアを用いれば、絶縁体を介さずに２次巻線１４を磁気コア部１１PCの側周部に巻装することができる。
【００２６】
１次巻線１３PCは、平角銅線からなり、絶縁カバー１９上の低圧側に寄せてエッジワイズ巻にして巻装され、低圧出力巻線として使用される。
【００２７】
なお、絶縁カバー１９は、樹脂製であり、２次巻線１４の両端が接続される端子１９１，１９２が固定される。また、絶縁カバー１９の外周には、１次巻線１３PCの巻き位置および端末引出しのための位置決め用ガイド１９３を突出して一体に設けている。また、絶縁カバー１９と磁気コア１０PCとの間は接着剤により固定され、さらに一般的には、１次巻線１３PCの端子や２次巻線１４の端子１９１，１９２以外の部分は樹脂によりモールドされる。
【００２８】
このような構成の電磁装置１PCによれば、磁気コア１０PCを閉磁路構成とすることで、磁気コア１０PCの結合を向上させ、漏れ磁束を抑制することができるので、出力を下げることなく２次巻線の巻数を減らすことができ、２次巻線の抵抗を下げることができる。
【００２９】
しかしながら、上記電磁装置１PCでは、２次巻線の抵抗を下げることができるものの、Ｃ字状の磁気コア部１１PCを必要とするので、この分、電磁装置が大型になるという課題がある。
【００３０】
また、上記絶縁材Ｂによるギャップ長は、磁気コア部１１PC，１２PCの寸法バラツキや絶縁材Ｂ自体の厚み精度などから、少なくとも１〜１．５ｍｍ程度以上とる必要がある。このため、磁気コア１０PCの結合を向上させて漏れ磁束を抑制する効果を十分に発揮しているとはいえなかった。
【００３１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、出力を下げることなく２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができ、従来の閉磁路構成の電磁装置よりも小型化が可能となる電磁装置、およびこれを用いた高電圧発生装置を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の電磁装置は、第１磁気コア部および第２磁気コア部により構成される磁気コアと、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装される２次巻線と、この２次巻線上に巻装される１次巻線とを備え、前記第２磁気コア部が前記第１磁気コア部の片側に不均衡となるように設けられることを特徴とする。
【００３３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、樹脂製のモールド部をさらに備え、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記モールド部は、前記第１磁気コア部と、この第１磁気コア部の側周部に巻装される前記２次巻線およびこの２次巻線上に巻装される前記１次巻線の各層とを固定し、前記第２磁気コア部は、Ｌ字状に屈曲する形状に形成され、当該第２磁気コア部の両端が前記モールド部内の第１磁気コア部の一の端面および側周部とそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする。
【００３４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられることを特徴とする。
【００３５】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の低圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられることを特徴とする。
【００３６】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるフランジ部として、前記第１磁気コア部と一体に設けられることを特徴とする。
【００３７】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部の外寸よりも大きな外寸の柱状に形成され、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられ、前記１次巻線は、前記第１磁気コア部および第２磁気コア部の両側周部に巻装されることを特徴とする。
【００３８】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられてその第１磁気コア部とともに円錐柱形状を形作り、この円錐柱形状の磁気コアの側周部に前記２次巻線が巻装され、この２次巻線上に前記１次巻線が巻装されることを特徴とする。
【００３９】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の電磁装置において、前記２次巻線は、絶縁皮膜で覆われた断面が平角状の導体線からなる平角導線であって、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装されることを特徴とする。
【００４０】
請求項９記載の発明の高電圧発生装置は、請求項１から８のいずれかに記載の電磁装置からなるパルストランスと、このパルストランスの１次巻線間に接続されるコンデンサと、このコンデンサから前記１次巻線への放電経路上に介設されてこれを開閉するスイッチ手段とを備えることを特徴とする。
【００４１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の高電圧発生装置において、放電ランプのランプ口金と電気的かつ機械的に接続され、そのランプ口金に前記２次巻線の出力電圧を印加するためのソケット部と、このソケット部を外部に搭載し、前記パルストランス、コンデンサおよびスイッチ手段を少なくとも内部に収容する装置本体とを備えることを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は電磁装置の構成を示す断面図、図２は同電磁装置の動作原理の説明図であり、これらの図を参照しながら本発明による第１実施形態について説明する。
【００４３】
第１実施形態の電磁装置１は、図１に示すように、磁気コア部１１および磁気コア部１２により構成される磁気コア１０と、磁気コア部１１に巻装される２次巻線１４と、この２次巻線１４上に巻装される１次巻線１３と、樹脂製で直方体状のモールド部１５とを備え、磁気コア部１２が磁気コア部１１の片側（図１では左側）に不均衡となるように設けられている。
【００４４】
磁気コア部１１は、高抵抗のフェライトコアによって柱状に形成されている。一方、磁気コア部１２は、一の方向に伸びる平板をＬ字状に屈曲したような形状のフェライトによりなり、当該磁気コア部１２の端部１２１，１２２が磁気コア部１１の一の端面１１１および側周部１１０とそれぞれ対向するように配置されている。
【００４５】
２次巻線１４は、絶縁皮膜１４１で覆われた断面が平角状の導体線１４０からなる平角導線であり（図１２参照）、図１の例では、ボビン（絶縁体）を介することなく、磁気コア部１１の側周部１１０のほぼ全周に亘って１層にエッジワイズ巻にして巻装されている。
【００４６】
１次巻線１３は、高耐圧被覆１３１を持つ断面円状の導体線１３０であり、２次巻線１４上の低圧側に寄せて巻装され、２次巻線１４との間の絶縁を確保するようになっている。
【００４７】
モールド部１５は、磁気コア部１１と、この磁気コア部１１の側周部１１０に巻装される２次巻線１４およびこの２次巻線１４上に巻装される１次巻線１３の各層とを固定するものであり、材料として例えば、不飽和ポリエステル樹脂または液晶ポリマー樹脂などが使用される。
【００４８】
ここで、図２に示すように、１次巻線１３が２次巻線１４上でかつ２次巻線１４の高圧側の端子Ｔ４から離して巻装される場合、１次巻線１３への入力電圧により発生する磁束が、図２のような開磁路構造では２次巻線１４の端子Ｔ４側まで均一に鎖交し難い。
【００４９】
そこで、第１実施形態では、図１に示すように、磁気コア部１２を、磁気コア部１１における２次巻線１４の高圧側に位置する端面１１１側に不均衡となるように設けることにより、端子Ｔ４側まで鎖交し易くしている。すなわち、磁気コア部１１の端面１１１側を見た限りにおいては、Ｃ型のコアとＩ型のコアとを用いた場合に構成される図１４，図１５に示した閉磁路の磁気回路と同様な構成になっている。このように、端子Ｔ４側の端面１１１側に磁気コア部１２がある場合、１次巻線１３で発生する磁束が２次巻線１４の端子Ｔ４側まで鎖交しやすくなり、この結果、出力を上げることができる。
【００５０】
また、磁気コア部１２がＬ字状であることから、磁気コア部１１の端面１１１と磁気コア部１２の端部１２１との間のギャップ長を従来よりも短めに設定してある。
【００５１】
次に、上記構成の電磁装置１と図１４，図１５に示した電磁装置１PCとの出力特性の比較を行ったので、その比較結果について説明する。
【００５２】
ただし、電磁装置１の仕様については、磁気コア部１１として、φ８ｍｍ、長さ３０ｍｍのＮｉ−Ｚｎフェライトを用い、磁気コア部１２として、φ８ｍｍの半分に相当する断面となるＬ字状のＮｉ−Ｚｎフェライトを用いた。１次巻線１３の巻数は４ターンとした。２次巻線１４は、厚み１５０μｍｍ、幅１．２ｍｍの平角導線から作製し、その巻数は１３０ターンとした。このとき、２次巻線１４の抵抗値は０．４Ω程度であった。磁気コア部１１の端面１１１と磁気コア部１２の端部１２１との間のギャップは０．８ｍｍとした。
【００５３】
電磁装置１PCの仕様については、磁気コア部１１PCとして、φ８ｍｍ相当の断面となり、３０ｍｍの長さとなるＮｉ−Ｚｎフェライトを用い、磁気コア部１２PCとして、φ８ｍｍ相当の断面となるＣ字状のＮｉ−Ｚｎフェライトを用いた。絶縁材Ｂによるギャップは、いずれも１．５ｍｍとした。
【００５４】
上記仕様の電磁装置１PCの１次巻線１３PCに対して、８００Ｖの入力電圧を印加したとき、電磁装置１PCの２次巻線１４から出力される高圧パルス電圧は、ピーク電圧（Ｖ_0P）で３０ｋＶ程度であり、パルスの半値幅が１５０ｎｓ程度であった。
【００５５】
電磁装置１の１次巻線１３に対して、８００Ｖの入力電圧を印加したとき、電磁装置１の２次巻線１４から出力される高圧パルス電圧は、ピーク電圧（Ｖ_0P）で３２ｋＶ程度であり、パルスの半値幅が１７０ｎｓ程度であり、これらいずれもが電磁装置１PCの値よりも大きくなっていることを確認できた。
【００５６】
以上、第１実施形態によれば、出力を上げることができるので、その分出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。また、磁気コア１０を構成する磁気コア部１２を、従来の磁気コア部１２PCの約半分の小型にすることができ、しかも、この寸法でも従来の電磁装置１PCの出力を上回っているので、より小さなコア形状、つまり、より小さなトランスサイズとすることができる。
【００５７】
また、電磁装置１PCでは、磁気コア部１２PCを薄肉化したとすれば、磁気コア部１１PCの軸方向における膨張または収縮によるストレスで磁気コア部１２PCが割れやすくなるのに対し、第１実施形態によれば、磁気コア部１２がＬ字状であることから、磁気コア部１２が磁気コア部１１の軸方向における膨張または収縮の影響を受けない（難い）ので、磁気コア部１２を従来よりも薄肉化できる。
【００５８】
また、磁気コア部１２がＬ字状であることから、磁気コア部１１の端面１１１と磁気コア部１２の端部１２１との間のギャップ長を従来よりも短めに設定することができ、従来の電磁装置１PCよりも、磁気コア１０の結合を向上させて漏れ磁束を抑制することができる。
【００５９】
さらに、磁気コア部１１がモールド部１５で覆われている一方、磁気コア部１２がモールド部１５で覆われていないので、磁気コア部１２の形状が強度的に弱いＬ字状であっても、モールド部１５の膨張・収縮の影響で磁気コア部１２が割れることを防止できる。
【００６０】
（第２実施形態）
図３は電磁装置の構成を示す断面図であり、この図を参照しながら本発明による第２実施形態について説明する。
【００６１】
第２実施形態の電磁装置１Ａは、第１実施形態との相違点として、モールド部１５に代えて、図３に示すように、磁気コア部１１における２次巻線１４の低圧側に位置する端面１１２を外部に露出させる樹脂製のモールド部１５Ａを備え、磁気コア部１１の別の片側（右側）に不均衡となるように磁気コア部１２を設けて磁気コア１０Ａとしている。つまり、磁気コア部１２は、当該磁気コア部１２の端部１２１，１２２が磁気コア部１１の端面１１２および側周部１１０とそれぞれ対向するように配置されている。
【００６２】
次に、上記構成の電磁装置１Ａと図１４，図１５に示した電磁装置１PCとの出力特性の比較を行ったので、その比較結果について説明する。
【００６３】
ただし、電磁装置１Ａおよび電磁装置１PCの仕様については、磁気コア部１１Ａの端面１１２と磁気コア部１２の端部１２１との間のギャップをほぼ０ｍｍとしたことを除き、第１実施形態の仕様と同様である。
【００６４】
上記仕様の電磁装置１PCの１次巻線１３PCに対して、８００Ｖの入力電圧を印加したとき、電磁装置１PCの２次巻線１４から出力される高圧パルス電圧は、ピーク電圧（Ｖ_0P）で３０ｋＶ程度であり、パルスの半値幅が１５０ｎｓ程度であった。
【００６５】
一方、電磁装置１Ａの１次巻線１３に対して、８００Ｖの入力電圧を印加したとき、電磁装置１Ａの２次巻線１４から出力される高圧パルス電圧は、ピーク電圧（Ｖ_0P）で３２ｋＶ程度であり、パルスの半値幅が１５０ｎｓ程度であった。電磁装置１ＡのＶ_0Pは、電磁装置１PCのＶ_0Pより高く、電磁装置１のＶ_0Pと同レベルであり、電磁装置１Ａの半値幅は、電磁装置１のそれには及ばないものの電磁装置１PC半値幅と同程度であった。
【００６６】
第２実施形態によれば、磁気コア部１１に対して、この端面１１２側に、不均衡となるように磁気コア部１２を設けて磁気コア１０Ａとし、磁気コア部１１Ａの端面１１２と磁気コア部１２の端部１２１との間のギャップをほぼ０ｍｍとすることで、従来の電磁装置１PCよりも出力を下げることなく、電磁装置１PCと比べて出力パルスの半値幅が同程度で出力のピーク電圧が高くても、２次巻線１４の抵抗を０．４Ω程度に低抵抗化することができる。
【００６７】
また、磁気コア１０Ａを構成する磁気コア部１２を、従来の磁気コア部１２PCの約半分の小型にすることができ、しかも、この寸法でも従来の電磁装置１PCの出力以上であるので、より小さなコア形状、つまり、より小さなトランスサイズとすることができる。
【００６８】
（第３実施形態）
図４は電磁装置の構成を示す断面図であり、この図を参照しながら本発明による第３実施形態について説明する。
【００６９】
第３実施形態の電磁装置１Ｂは、図４に示すように、１次巻線１３と、２次巻線１４とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として磁気コア１０Ｂを備えている。
【００７０】
この磁気コア１０Ｂは、磁気コア部１１Ｂおよび磁気コア部１２Ｂにより構成され、磁気コア部１２Ｂが磁気コア部１１Ｂの片側（図４では左側）に不均衡となるように設けられている。つまり、磁気コア部１１Ｂは柱状に形成され、磁気コア部１２Ｂは、磁気コア部１１Ｂにおける２次巻線１４の高圧側に不均衡となるフランジ部として、その磁気コア部１１Ｂと一体に設けられているのである。
【００７１】
このような構成の第３実施形態によれば、２次巻線１４の高圧側の端子Ｔ４側の磁気コア１０Ｂの体積が大きくなっているので、１次巻線１３で発生する磁束が２次巻線１４の端子Ｔ４側まで均一に鎖交しやすくなり、出力（ピーク電圧およびパルスの半値幅）を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００７２】
（第４実施形態）
図５は電磁装置の構成を示す断面図であり、この図を参照しながら本発明による第４実施形態について説明する。
【００７３】
第４実施形態の電磁装置１Ｃは、図５に示すように、１次巻線１３と、２次巻線１４とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として磁気コア１０Ｃを備えている。
【００７４】
この磁気コア１０Ｃは、磁気コア部１１Ｃおよび磁気コア部１２Ｃにより構成され、磁気コア部１２Ｃが磁気コア部１１Ｃの片側（図５では左側）に不均衡となるように設けられている。つまり、磁気コア部１１Ｃは柱状に形成され、磁気コア部１２Ｃは、磁気コア部１１Ｃの外寸よりも大きな外寸の柱状に形成され、磁気コア部１１Ｃにおける２次巻線１４の高圧側に不均衡となるように、磁気コア部１１Ｃと同軸に一体に設けられているのである。
【００７５】
そして、２次巻線１４は、磁気コア部１１Ｃおよび磁気コア部１２Ｃの両側周部に巻装されている。
【００７６】
このような構成の第４実施形態によれば、２次巻線１４の高圧側の端子Ｔ４側の磁気コア１０Ｃの体積が大きくなっているので、１次巻線１３で発生する磁束が２次巻線１４の端子Ｔ４側まで均一に鎖交しやすくなり、出力（ピーク電圧およびパルスの半値幅）を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００７７】
（第５実施形態）
図６は電磁装置の構成を示す断面図であり、この図を参照しながら本発明による第５実施形態について説明する。
【００７８】
第５実施形態の電磁装置１Ｄは、図６に示すように、１次巻線１３と、２次巻線１４とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として磁気コア１０Ｄを備えている。
【００７９】
この磁気コア１０Ｄは、磁気コア部１１Ｄおよび磁気コア部１２Ｄにより構成され、磁気コア部１２Ｄが磁気コア部１１Ｄの片側（図６では左側）に不均衡となるように設けられている。つまり、磁気コア部１２Ｄは、磁気コア部１１Ｄにおける２次巻線１４の高圧側に不均衡となるように、磁気コア部１１Ｄと一体に設けられてその磁気コア部１１Ｄとともに円錐柱形状を形作っている。
【００８０】
そして、円錐柱形状の磁気コア１０Ｄの側周部に２次巻線１４が巻装され、この２次巻線１４上に１次巻線１３が巻装されている。
【００８１】
このような構成の第５実施形態によれば、２次巻線１４の高圧側の端子Ｔ４側の磁気コア１０Ｄの体積が大きくなっているので、１次巻線１３で発生する磁束が２次巻線１４の端子Ｔ４側まで均一に鎖交しやすくなり、出力（ピーク電圧およびパルスの半値幅）を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００８２】
（第６実施形態）
図７は高電圧発生装置を示す図であり、この図を参照しながら本発明による第６実施形態について説明する。
【００８３】
第６実施形態の高電圧発生装置２は、図７に示すように、入力端子Ｔ１〜Ｔ３と、出力端子Ｔ４，Ｔ５と、コンデンサＣ１と、放電ギャップＧＡＰとを図８，図９に示した従来の高電圧発生装置２PAと同様に備えているほか、高電圧発生装置２PAとの相違点として、例えば第１実施形態と同様の電磁装置１と、合成樹脂製のハウジング２０とを備え、低電圧側の入力端子Ｔ３と低電圧側の出力端子Ｔ５とが直結される構成になっている。
【００８４】
ハウジング２０は、放物面状の正面２０ａを持つ中空平角状に形成され、上記各電気部品を収容し、下側面２０ｂから入力端子Ｔ１〜Ｔ３の各一部を突出させている。
【００８５】
そして、ハウジング２０の正面２０ａから前方に延出された円筒状の筒部２１１と、この筒部２１１を囲繞するように正面２０ａから前方に延出する断面円状の外壁２１２と、この外壁２１２と筒部２１１との間に設けられ正面２０ａから前方に延出する断面円状の中壁２１３と、筒部２１１内に配置される出力端子Ｔ４と、筒部２１１と外壁２１２との間の中壁２１３に配置される出力端子Ｔ５とにより、高輝度放電ランプＤＬのランプ口金（図示せず）と電気的かつ機械的に接続されるソケット部２１が構成され、高電圧発生装置２をソケット一体型イグナイタとしている。なお、図７（ａ）において、Ｔ１０は１次巻線１３の高圧側の端子、Ｔ１１は１次巻線１３の低圧側の端子、Ｔ１２は２次巻線１４の低圧側の端子であり、これらの端子Ｔ１０〜Ｔ１２は、ハウジング２０の内部でコンデンサＣ１や放電ギャップＧＡＰと接続されている。
【００８６】
このような構成の高電圧発生装置２では、ランプ口金をソケット部２１に挿入することにより、ランプ口金とソケット部２１とを機械的に接続することができるとともに、ランプ口金の中央電極部が筒部２１１内の出力端子Ｔ４に接触導通し、ランプ口金の外周面に設けられた外側電極部が、筒部２１１と外壁２１２との間の中壁２１３に設けられた出力端子Ｔ５と接触導通するので、電気的に接続することができる。
【００８７】
また、各端子間で配線することができるので、配線および組立て作業が容易となる。さらに、コンデンサＣ１、放電ギャップＧＡＰ、電磁装置１間の絶縁を考慮した実装も容易となる。
【００８８】
第６実施形態によれば、第１実施形態の電磁装置１が使用されているので、高電圧発生装置２の小型化が可能となる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明の電磁装置は、第１磁気コア部および第２磁気コア部により構成される磁気コアと、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装される２次巻線と、この２次巻線上に巻装される１次巻線とを備え、前記第２磁気コア部が前記第１磁気コア部の片側に不均衡となるように設けられるので、１次巻線で発生する磁束が２次巻線における第１磁気コア部の片側まで鎖交しやすくなり、出力を上げることができるため、その分出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。また、少なくとも第１磁気コア部の別の片側に第２磁気コア部がない分、従来の閉磁路構成の電磁装置よりも小型化が可能となる。
【００９０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、樹脂製のモールド部をさらに備え、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記モールド部は、前記第１磁気コア部と、この第１磁気コア部の側周部に巻装される前記２次巻線およびこの２次巻線上に巻装される前記１次巻線の各層とを固定し、前記第２磁気コア部は、Ｌ字状に屈曲する形状に形成され、当該第２磁気コア部の両端が前記モールド部内の第１磁気コア部の一の端面および側周部とそれぞれ対向するように配置されるので、第２磁気コア部がＬ字状であることから、第２磁気コア部が第１磁気コア部の軸方向における膨張または収縮の影響を受けない（難い）ので、第２磁気コア部を従来よりも薄肉化できるほか、第１磁気コア部の一の端面と第２磁気コア部の一端との間のギャップ長を従来よりも短めに設定することができ、従来の電磁装置よりも、磁気コアの結合を向上させて漏れ磁束を抑制することができる。
【００９１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられるので、１次巻線で発生する磁束が２次巻線の高圧側まで鎖交しやすくなるため、出力を上げることができる。
【００９２】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の低圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられるので、少なくとも第１磁気コア部の高圧側に第２磁気コア部がない分、従来の閉磁路構成の電磁装置よりも小型化が可能となる。
【００９３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるフランジ部として、前記第１磁気コア部と一体に設けられるので、１次巻線で発生する磁束が２次巻線の高圧側まで鎖交しやすくなり、出力を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００９４】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第１磁気コア部は柱状に形成され、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部の外寸よりも大きな外寸の柱状に形成され、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられ、前記１次巻線は、前記第１磁気コア部および第２磁気コア部の両側周部に巻装されるので、１次巻線で発生する磁束が２次巻線の高圧側まで鎖交しやすくなり、出力を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００９５】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の電磁装置において、前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられてその第１磁気コア部とともに円錐柱形状を形作り、この円錐柱形状の磁気コアの側周部に前記２次巻線が巻装され、この２次巻線上に前記１次巻線が巻装されるので、１次巻線で発生する磁束が２次巻線の高圧側まで鎖交しやすくなり、出力を上げることができる。これにより、出力を下げることなく、２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができる。
【００９６】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の電磁装置において、前記２次巻線は、絶縁皮膜で覆われた断面が平角状の導体線からなる平角導線であって、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装されるので、小型化が可能になる。
【００９７】
請求項９記載の発明の高電圧発生装置は、請求項１から８のいずれかに記載の電磁装置からなるパルストランスと、このパルストランスの１次巻線間に接続されるコンデンサと、このコンデンサから前記１次巻線への放電経路上に介設されてこれを開閉するスイッチ手段とを備えるので、出力を下げることなく２次巻線の巻数を減らしてその抵抗を下げることができ、従来の閉磁路構成の電磁装置よりも小型化が可能となり、高電圧発生装置の小型化も可能になる。
【００９８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の高電圧発生装置において、放電ランプのランプ口金と電気的かつ機械的に接続され、そのランプ口金に前記２次巻線の出力電圧を印加するためのソケット部と、このソケット部を外部に搭載し、前記パルストランス、コンデンサおよびスイッチ手段を少なくとも内部に収容する装置本体とを備えるので、高電圧発生装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁装置の構成を示す断面図である（第１実施形態）。
【図２】同電磁装置の動作原理の説明図である。
【図３】電磁装置の構成を示す断面図である（第２実施形態）。
【図４】電磁装置の構成を示す断面図である（第３実施形態）。
【図５】電磁装置の構成を示す断面図である（第４実施形態）。
【図６】電磁装置の構成を示す断面図である（第５実施形態）。
【図７】高電圧発生装置を示す図である（第６実施形態）。
【図８】従来の高電圧発生装置を示す斜視図である。
【図９】同高電圧発生装置を用いた典型的な放電灯点灯装置の構成図である。
【図１０】一層の小型化が可能な従来の電磁装置の断面図である。
【図１１】同電磁装置の一部を示す斜視図である。
【図１２】同電磁装置に使用される２次巻線の断面図である。
【図１３】同電磁装置を使用した高電圧発生装置を示す図である。
【図１４】従来の閉磁路構成の電磁装置を示す図である。
【図１５】同電磁装置を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ電磁装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ磁気コア
１１，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ磁気コア部
１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ磁気コア部
１３１次巻線
１４２次巻線
１５，１５Ａモールド部
２高電圧発生装置
２０ハウジング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic device including a magnetic core and primary and secondary windings wound around the magnetic core, and a high-voltage generator using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a headlight for an automobile, a high-pressure discharge lamp having higher luminance, lower power consumption, and longer life than a halogen lamp is used as a high-intensity discharge (HID) lamp from the viewpoint of emphasizing safety and ecology. It has become.
[0003]
Such a high-intensity discharge lamp is called an igniter or a starting device for instantly starting or restarting the lamp. The high-intensity discharge lamp converts an input low voltage into a high-voltage pulse voltage using an electromagnetic device such as a pulse transformer. A voltage generator is required.
[0004]
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional high voltage generator, and FIG. 9 is a configuration diagram of a typical discharge lamp lighting device using the same.
[0005]
The high voltage generator 2PA shown in FIGS. 8 and 9 includes input terminals T1 to T3 connected to the output of the lighting device 3, output terminals T4 and T5 connected to the high-intensity discharge lamp DL, and a high voltage side. It has a capacitor C1 connected between the input terminal T1 and the input terminal T2 on the low voltage side, a primary winding 13 connected between both ends of the capacitor C1, and connected between the input terminal T1 and the output terminal T4. An electromagnetic device (pulse transformer) 1PA having a secondary winding 14PA to be wound around a magnetic core and a discharge interposed on a discharge path from the capacitor C1 to the primary winding 13 to open and close the same. A gap GAP is provided, and a housing 20PA made of a synthetic resin is provided. The input terminal T3 on the low voltage side is directly connected to the output terminal T5 on the low voltage side.
[0006]
The housing 20PA is formed in a hollow rectangular shape having a parabolic front surface 20a, accommodates the above-described electric components, and has a part of each of the input terminals T1 to T3 protruding from the lower surface.
[0007]
A cylindrical tubular portion 211 extending forward from the front surface 20a of the housing 20PA, an outer wall 212 having a circular cross section extending forward from the front surface 20a so as to surround the tubular portion 211, and a cylindrical portion 211 And an output terminal T5 disposed between the cylindrical portion 211 and the outer wall 212, electrically and mechanically connected to a lamp base (not shown) of the high-intensity discharge lamp DL. The high voltage generator 2PA is a socket integrated igniter. That is, by inserting the lamp base into the socket part 21, the lamp base and the socket part 21 are mechanically connected, and the central electrode part of the lamp base is brought into contact with the output terminal T 4 in the cylindrical part 211, and The outer electrode portion provided on the outer peripheral surface of the lamp base comes into contact with the output terminal T5 between the cylindrical portion 211 and the outer wall 212 to be electrically connected. Note that a plurality of output terminals T5 are provided.
[0008]
In the high-voltage generator 2PA having the above configuration, when the high-intensity discharge lamp DL is turned off, when a voltage is applied to the capacitor C1 from the lighting device 3 via the input terminals T1 and T2, the capacitor C1 is charged and the voltage across the capacitor C1 increases. I do. Thereafter, when the voltage across the capacitor C1 reaches a predetermined voltage (breakdown voltage of the discharge gap GAP), the discharge gap GAP is turned on, and charging is performed by a closed loop formed by the discharge gap GAP and the primary winding 13. The discharged capacitor C1 is discharged, and a high-voltage pulse voltage is generated in the secondary winding 14PA. This high-intensity pulse voltage is applied to the high-intensity discharge lamp (high-intensity discharge lamp) DL via the output terminals T4 and T5 to cause dielectric breakdown, thereby starting or restarting the high-intensity discharge lamp DL.
[0009]
Such a conventional high-voltage generator 2PA can be miniaturized by being integrated with a socket (socket portion 21) for electrically and mechanically connecting to a lamp base of the high-intensity discharge lamp DL. Has become.
[0010]
However, in the case of high voltage generators for automobiles, protection resistors, zener diodes, noise filter capacitors, choke coils, etc. may be used in addition to the above components, so these are also housed in the housing. Therefore, further miniaturization and thinning are required. Above all, the volume occupied by the electromagnetic device (pulse transformer) is large. Therefore, in order to further reduce the size of the high-voltage generator, it is necessary to further reduce the size of the electromagnetic device.
[0011]
10 is a cross-sectional view of a conventional electromagnetic device that can be further miniaturized, FIG. 11 is a perspective view showing a part of the electromagnetic device, and FIG. 12 is a cross-sectional view of a secondary winding used in the electromagnetic device. (See Patent Document 1).
[0012]
10 to 12, an electromagnetic device 1PB has a columnar magnetic core 10PA having an oval cross section, a secondary winding 14 wound around a side peripheral portion of the magnetic core 10PA, and And the primary winding 13 wound around the primary winding.
[0013]
For the magnetic core 10PA, a Ni—Zn ferrite material having a large resistivity (specific resistance) is used.
[0014]
The secondary winding 14 is a rectangular conductor formed by a conductor wire 140 having a rectangular cross section covered with an insulating film 141 (see FIG. 12). In the example of FIG. 10, the secondary winding 14 does not pass through a bobbin (insulator). The magnetic core 10PA is wound in a single layer by edgewise winding over substantially the entire circumference of the side peripheral portion of the magnetic core 10PA (a thin rectangular foil-shaped conductive wire is wound so that its wide surfaces face each other).
[0015]
The primary winding 13 is a conductor wire 130 having a circular cross section having a high withstand voltage coating 131, and is wound near the low voltage side on the secondary winding 14 to provide insulation between the primary winding 13 and the secondary winding 14. Is to be secured.
[0016]
In the electromagnetic device 1PB having such a configuration, in addition to improving the winding space factor by the edgewise winding of the secondary winding 14, a bobbin (coil bobbin) is not required between the magnetic core 10PA and the secondary winding 14. Therefore, it is possible to further reduce the size and thickness.
[0017]
If such an electromagnetic device 1PB is applied to a socket-integrated high-voltage generator 2PB as shown in FIG. 13, the size of the high-voltage generator can be reduced. Note that 20PB in FIG. 13 is a smaller housing than the housing 20PA.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-93635
[Patent Document 2]
JP 2000-36416 A
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in consideration of the environment, mercury-free high-intensity discharge lamps are being used as automotive headlights.
[0020]
However, the mercury-free high-intensity discharge lamp has a lamp characteristic of a low lamp voltage and a high lamp current as compared with the conventional mercury-containing lamp, and the high-voltage generator having the circuit configuration shown in the example of FIG. Since the lamp current flows through the secondary winding of the electromagnetic device, for example, if the lamp current flows about twice as much as the conventional one, the temperature in the secondary winding increases due to the resistance component, and the efficiency increases. There is a problem of lowering. For this reason, a low resistance secondary winding electromagnetic device is desired.
[0021]
In order to reduce the resistance value of the secondary winding 14 of the electromagnetic device 1PB shown in FIGS. 10 to 12, the sectional area of the rectangular conductor wire 140 may be increased. However, if the thickness of the conductor wire 140 is increased in order to increase the cross-sectional area, the length in the longitudinal direction becomes very long. For example, if the resistance value of the secondary winding 14 is reduced to about 1/3, the length in the longitudinal direction becomes twice or more and cannot be accommodated in the housing 20PB shown in FIG. Further, even if it is desired to increase the width of the conductor wire 140, the curvature of the secondary winding 14 is limited (the elongation of the outer circumference with respect to the inner circumference when the secondary winding 14 is wound around the magnetic core 10PA becomes too large). In this case, the outer peripheral portion of the insulating film 141 is deteriorated, and the insulating performance is deteriorated). For these reasons, it is difficult for the electromagnetic device 1PB to reduce the resistance of the secondary winding 14 so as to be compatible with a mercury-free high-intensity discharge lamp.
[0022]
As another method of lowering the resistance of the secondary winding, there is a method of reducing the resistance value by reducing the number of turns. In this case, in order to reduce the number of windings without lowering the output, the magnetic core may be configured as a closed magnetic circuit to improve the coupling and suppress the leakage magnetic flux.
[0023]
14 and 15 are views showing a conventional electromagnetic device having a closed magnetic circuit configuration (see Patent Document 2). 14A, 14B, and 14C are a plan view, a front view, and a side view, respectively. FIG. 15A is a longitudinal sectional view of the electromagnetic device, and FIG. 15B is a sectional view taken along line AA of FIG.
[0024]
14 and 15, the electromagnetic device 1PC has a columnar magnetic core portion 11PC having an oval cross section and a magnetic core portion 11PC sandwiched between both ends via an insulating material B formed in a C-shape (U-shape). A magnetic core 10PC comprising a magnetic core 12PC is provided, a secondary winding 14 is wound around a side peripheral portion of the magnetic core 11PC, and a cylindrical insulating cover 19 covering the secondary winding 14 is provided. And a primary winding 13PC wound around the insulating cover 19.
[0025]
The secondary winding 14 is made of a rectangular copper wire, wound around the magnetic core portion 11PC in an edgewise manner, and used as a high-voltage output winding. If a high-resistance ferrite core is used for the magnetic core portion 11PC, the secondary winding 14 can be wound around the magnetic core portion 11PC without using an insulator.
[0026]
The primary winding 13PC is made of a flat copper wire, is wound in an edgewise winding toward the low voltage side on the insulating cover 19, and is used as a low voltage output winding.
[0027]
The insulating cover 19 is made of resin, and terminals 191 and 192 to which both ends of the secondary winding 14 are connected are fixed. A positioning guide 193 for winding the primary winding 13PC and drawing out the terminal is provided integrally on the outer periphery of the insulating cover 19 so as to protrude therefrom. Further, the gap between the insulating cover 19 and the magnetic core 10PC is fixed with an adhesive, and more generally, portions other than the terminals of the primary winding 13PC and the terminals 191 and 192 of the secondary winding 14 are molded with resin. Is done.
[0028]
According to the electromagnetic device 1PC having such a configuration, since the magnetic core 10PC has a closed magnetic circuit configuration, the coupling of the magnetic core 10PC can be improved and the leakage magnetic flux can be suppressed. The number of windings can be reduced, and the resistance of the secondary winding can be reduced.
[0029]
However, although the electromagnetic device 1PC can reduce the resistance of the secondary winding, the electromagnetic device 1PC requires the C-shaped magnetic core portion 11PC.
[0030]
Also, the gap length of the insulating material B needs to be at least about 1 to 1.5 mm or more due to dimensional variations of the magnetic core portions 11PC and 12PC and the thickness accuracy of the insulating material B itself. Therefore, it cannot be said that the effect of improving the coupling of the magnetic cores 10PC and suppressing the leakage magnetic flux is sufficiently exhibited.
[0031]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the number of turns of a secondary winding and reduce its resistance without lowering the output, and to reduce the size of the electromagnetic device compared to a conventional electromagnetic device having a closed magnetic circuit configuration. An object of the present invention is to provide an electromagnetic device that can be used and a high-voltage generator using the same.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic device comprising: a magnetic core including a first magnetic core and a second magnetic core; and a magnetic core wound around at least the first magnetic core. A secondary winding, and a primary winding wound on the secondary winding, wherein the second magnetic core is provided on one side of the first magnetic core so as to be unbalanced. And
[0033]
The invention according to claim 2 is the electromagnetic device according to claim 1, further comprising a resin mold portion, wherein the first magnetic core portion is formed in a columnar shape, and the mold portion is provided with the first magnetic core portion. Fixing the secondary winding wound around the side peripheral portion of the first magnetic core portion and each layer of the primary winding wound on the secondary winding portion, Is formed so as to be bent in an L-shape, and arranged such that both ends of the second magnetic core portion face one end surface and a side peripheral portion of the first magnetic core portion in the mold portion, respectively. Features.
[0034]
According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first or second aspect, the second magnetic core portion is unbalanced on an end face side of the first magnetic core portion located on the high voltage side of the secondary winding. It is characterized by being provided so that
[0035]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first or second aspect, the second magnetic core portion is unbalanced on an end face side of the first magnetic core portion located on the low voltage side of the secondary winding. It is characterized by being provided so that
[0036]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the first magnetic core is formed in a columnar shape, and the second magnetic core is formed of the secondary winding of the first magnetic core. It is characterized by being provided integrally with the first magnetic core portion as a flange portion that is unbalanced on the high pressure side.
[0037]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the first magnetic core portion is formed in a columnar shape, and the second magnetic core portion has an outer dimension larger than an outer dimension of the first magnetic core portion. The first magnetic core portion is formed integrally with the first magnetic core portion so as to be unbalanced on the high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core portion. It is characterized by being wound around both sides of the first magnetic core and the second magnetic core.
[0038]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the second magnetic core unit is configured such that the second magnetic core unit is unbalanced on a high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core unit. The secondary winding is wound around a side peripheral portion of the conical magnetic core, and is formed integrally with the first magnetic core to form a conical column together with the first magnetic core. Wherein the primary winding is wound.
[0039]
According to an eighth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to any one of the first to seventh aspects, the secondary winding is a rectangular conducting wire having a rectangular section and covered with an insulating film. , Wound around at least the first magnetic core portion.
[0040]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a high-voltage generator, comprising: a pulse transformer comprising the electromagnetic device according to any one of the first to eighth aspects; a capacitor connected between primary windings of the pulse transformer; Switch means interposed on a discharge path from the power supply to the primary winding to open and close the discharge path.
[0041]
According to a tenth aspect of the present invention, in the high voltage generator according to the ninth aspect, the high voltage generator is electrically and mechanically connected to a lamp base of the discharge lamp, and applies an output voltage of the secondary winding to the lamp base. And a device body having the socket portion mounted externally and accommodating at least the pulse transformer, the capacitor and the switch means therein.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic device, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation principle of the electromagnetic device. The first embodiment according to the present invention will be described with reference to these drawings.
[0043]
As shown in FIG. 1, the electromagnetic device 1 of the first embodiment includes a magnetic core 10 including a magnetic core 11 and a magnetic core 12, a secondary winding 14 wound around the magnetic core 11, A primary winding 13 wound on the secondary winding 14 and a rectangular parallelepiped molded portion 15 made of resin are provided, and the magnetic core portion 12 is on one side of the magnetic core portion 11 (the left side in FIG. 1). Are provided so as to be unbalanced.
[0044]
The magnetic core portion 11 is formed in a columnar shape by a high-resistance ferrite core. On the other hand, the magnetic core portion 12 is made of ferrite in which a flat plate extending in one direction is bent into an L-shape, and the end portions 121 and 122 of the magnetic core portion 12 are formed on one end surface 111 of the magnetic core portion 11. And are arranged so as to face the side peripheral portion 110, respectively.
[0045]
The secondary winding 14 is a rectangular conductor formed by a conductor wire 140 having a rectangular section and covered with an insulating film 141 (see FIG. 12). In the example of FIG. 1, the secondary winding 14 does not pass through a bobbin (insulator). It is wound in a single layer by edgewise winding over substantially the entire periphery of the side peripheral portion 110 of the magnetic core portion 11.
[0046]
The primary winding 13 is a conductor wire 130 having a circular cross section having a high withstand voltage coating 131, and is wound near the low voltage side on the secondary winding 14 to provide insulation between the primary winding 13 and the secondary winding 14. Is to be secured.
[0047]
The molded part 15 includes a magnetic core part 11, a secondary winding 14 wound around the side peripheral part 110 of the magnetic core part 11, and a primary winding 13 wound on the secondary winding 14. Each layer is fixed, and for example, an unsaturated polyester resin or a liquid crystal polymer resin is used as a material.
[0048]
Here, as shown in FIG. 2, when the primary winding 13 is wound on the secondary winding 14 and separated from the high-voltage side terminal T 4 of the secondary winding 14, In the open magnetic circuit structure as shown in FIG. 2, it is difficult for the magnetic flux generated by the input voltage to uniformly link to the terminal T4 side of the secondary winding 14.
[0049]
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the magnetic core portion 12 is provided so as to be unbalanced on the end surface 111 side of the magnetic core portion 11 located on the high voltage side of the secondary winding 14. , To the terminal T4 side. That is, as far as the end face 111 side of the magnetic core portion 11 is viewed, it is the same as the magnetic circuit of the closed magnetic path shown in FIGS. 14 and 15 configured when the C-type core and the I-type core are used. Configuration. As described above, when the magnetic core portion 12 is provided on the end surface 111 side on the terminal T4 side, the magnetic flux generated in the primary winding 13 is easily linked to the terminal T4 side of the secondary winding 14, and as a result, the output Can be raised.
[0050]
Since the magnetic core 12 is L-shaped, the gap length between the end face 111 of the magnetic core 11 and the end 121 of the magnetic core 12 is set to be shorter than before.
[0051]
Next, the output characteristics of the electromagnetic device 1 having the above configuration and the electromagnetic device 1PC shown in FIGS. 14 and 15 were compared, and the results of the comparison will be described.
[0052]
However, regarding the specifications of the electromagnetic device 1, an Ni-Zn ferrite having a diameter of 8 mm and a length of 30 mm is used as the magnetic core 11, and an L-shaped Ni— having a cross section corresponding to a half of φ8 mm is used as the magnetic core 12. Zn ferrite was used. The number of turns of the primary winding 13 was four turns. The secondary winding 14 was made of a rectangular conductor having a thickness of 150 μm and a width of 1.2 mm, and the number of turns was 130 turns. At this time, the resistance value of the secondary winding 14 was about 0.4Ω. The gap between the end face 111 of the magnetic core 11 and the end 121 of the magnetic core 12 was 0.8 mm.
[0053]
Regarding the specifications of the electromagnetic device 1PC, a Ni-Zn ferrite having a cross section equivalent to φ8 mm and a length of 30 mm is used as the magnetic core portion 11PC, and a C-shaped Ni— Zn ferrite was used. The gap of the insulating material B was 1.5 mm in each case.
[0054]
When an input voltage of 800 V is applied to the primary winding 13PC of the electromagnetic device 1PC having the above specifications, the high-voltage pulse output from the secondary winding 14 of the electromagnetic device 1PC has a peak voltage (V _0P ) Was about 30 kV, and the half width of the pulse was about 150 ns.
[0055]
When an input voltage of 800 V is applied to the primary winding 13 of the electromagnetic device 1, the high-voltage pulse output from the secondary winding 14 of the electromagnetic device 1 has a peak voltage (V _0P ) Was about 32 kV, and the half width of the pulse was about 170 ns, and it was confirmed that each of them was larger than the value of the electromagnetic device 1PC.
[0056]
As described above, according to the first embodiment, since the output can be increased, the number of turns of the secondary winding can be reduced and the resistance can be reduced without lowering the output. Further, the size of the magnetic core portion 12 constituting the magnetic core 10 can be reduced to about half the size of the conventional magnetic core portion 12PC, and the size of the magnetic core portion 12 exceeds the output of the conventional electromagnetic device 1PC. A smaller core shape, that is, a smaller transformer size can be achieved.
[0057]
In the electromagnetic device 1PC, if the thickness of the magnetic core 12PC is reduced, the magnetic core 12PC is easily cracked by stress caused by expansion or contraction in the axial direction of the magnetic core 11PC. According to this, since the magnetic core portion 12 is L-shaped, the magnetic core portion 12 is not affected (difficult) by the expansion or contraction of the magnetic core portion 11 in the axial direction. It can be thinned.
[0058]
Further, since the magnetic core portion 12 is L-shaped, the gap length between the end face 111 of the magnetic core portion 11 and the end portion 121 of the magnetic core portion 12 can be set shorter than in the conventional case. The leakage magnetic flux can be suppressed by improving the coupling of the magnetic core 10 as compared with the electromagnetic device 1PC.
[0059]
Furthermore, since the magnetic core part 11 is covered with the mold part 15 while the magnetic core part 12 is not covered with the mold part 15, even if the shape of the magnetic core part 12 is L-shaped, the strength is weak. In addition, it is possible to prevent the magnetic core portion 12 from being cracked by the influence of expansion and contraction of the mold portion 15.
[0060]
(2nd Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the electromagnetic device, and a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0061]
The electromagnetic device 1A of the second embodiment is different from the first embodiment in that, instead of the mold portion 15, as shown in FIG. 3, the electromagnetic device 1A is located on the low voltage side of the secondary winding 14 in the magnetic core portion 11. A magnetic core portion 12A is provided on another side (right side) of the magnetic core portion 11 so as to be unbalanced, provided with a resin mold portion 15A for exposing the end face 112 to the outside. That is, the magnetic core portion 12 is arranged such that the end portions 121 and 122 of the magnetic core portion 12 face the end surface 112 and the side peripheral portion 110 of the magnetic core portion 11, respectively.
[0062]
Next, the output characteristics of the electromagnetic device 1A having the above configuration and the electromagnetic device 1PC shown in FIGS. 14 and 15 were compared.
[0063]
However, the specifications of the electromagnetic device 1A and the electromagnetic device 1PC were the same as those of the first embodiment except that the gap between the end face 112 of the magnetic core 11A and the end 121 of the magnetic core 12 was almost 0 mm. Is the same as
[0064]
When an input voltage of 800 V is applied to the primary winding 13PC of the electromagnetic device 1PC having the above specifications, the high-voltage pulse output from the secondary winding 14 of the electromagnetic device 1PC has a peak voltage (V _0P ) Was about 30 kV, and the half width of the pulse was about 150 ns.
[0065]
On the other hand, when an input voltage of 800 V is applied to the primary winding 13 of the electromagnetic device 1A, the high-voltage pulse output from the secondary winding 14 of the electromagnetic device 1A has a peak voltage (V _0P ) Was about 32 kV, and the half width of the pulse was about 150 ns. V of electromagnetic device 1A _0P Is the V of the electromagnetic device 1PC _0P Higher, V of the electromagnetic device 1 _0P The half-width of the electromagnetic device 1A was about the same as the half-width of the electromagnetic device 1PC, though not as large as that of the electromagnetic device 1.
[0066]
According to the second embodiment, the magnetic core part 12 is provided on the end face 112 side of the magnetic core part 11 so as to be unbalanced to form a magnetic core 10A, and the end face 112 of the magnetic core part 11A and the magnetic core By setting the gap between the end portion 121 of the portion 12 and the end portion to be approximately 0 mm, the half-width of the output pulse is substantially the same as that of the electromagnetic device 1PC and the peak of the output without lowering the output than the conventional electromagnetic device 1PC. Even if the voltage is high, the resistance of the secondary winding 14 can be reduced to about 0.4Ω.
[0067]
In addition, the magnetic core unit 12 constituting the magnetic core 10A can be reduced in size to about half the size of the conventional magnetic core unit 12PC. The core shape, that is, a smaller transformer size can be obtained.
[0068]
(Third embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic device, and a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0069]
As shown in FIG. 4, the electromagnetic device 1B of the third embodiment includes a primary winding 13 and a secondary winding 14 in the same manner as the first embodiment, and differs from the first embodiment. A magnetic core 10B is provided as a point.
[0070]
The magnetic core 10B includes a magnetic core 11B and a magnetic core 12B, and the magnetic core 12B is provided so as to be unbalanced on one side (the left side in FIG. 4) of the magnetic core 11B. That is, the magnetic core portion 11B is formed in a columnar shape, and the magnetic core portion 12B is provided integrally with the magnetic core portion 11B as a flange portion unbalanced on the high voltage side of the secondary winding 14 in the magnetic core portion 11B. -ing
[0071]
According to the third embodiment having such a configuration, since the volume of the magnetic core 10B on the high voltage side terminal T4 side of the secondary winding 14 is large, the magnetic flux generated in the primary winding 13 is It becomes easy to link evenly to the terminal T4 side of the winding 14, and the output (peak voltage and half width of pulse) can be increased. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0072]
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic device, and a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0073]
As shown in FIG. 5, the electromagnetic device 1C according to the fourth embodiment includes a primary winding 13 and a secondary winding 14 in the same manner as the first embodiment, and differs from the first embodiment. A magnetic core 10C is provided as a point.
[0074]
The magnetic core 10C includes a magnetic core 11C and a magnetic core 12C, and the magnetic core 12C is provided on one side (the left side in FIG. 5) of the magnetic core 11C so as to be unbalanced. That is, the magnetic core portion 11C is formed in a columnar shape, and the magnetic core portion 12C is formed in a columnar shape having an outer size larger than the outer size of the magnetic core portion 11C. It is provided integrally and coaxially with the magnetic core 11C so as to be unbalanced.
[0075]
The secondary winding 14 is wound around both sides of the magnetic core 11C and the magnetic core 12C.
[0076]
According to the fourth embodiment having such a configuration, since the volume of the magnetic core 10C on the high voltage side terminal T4 side of the secondary winding 14 is large, the magnetic flux generated in the primary winding 13 is It becomes easy to link evenly to the terminal T4 side of the winding 14, and the output (peak voltage and half width of pulse) can be increased. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0077]
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the electromagnetic device, and a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0078]
As shown in FIG. 6, an electromagnetic device 1D according to the fifth embodiment includes a primary winding 13 and a secondary winding 14 similarly to the first embodiment, and differs from the first embodiment. A magnetic core 10D is provided as a point.
[0079]
The magnetic core 10D includes a magnetic core 11D and a magnetic core 12D. The magnetic core 12D is provided on one side (the left side in FIG. 6) of the magnetic core 11D so as to be unbalanced. That is, the magnetic core portion 12D is provided integrally with the magnetic core portion 11D so as to be unbalanced on the high voltage side of the secondary winding 14 in the magnetic core portion 11D, and forms a conical column shape together with the magnetic core portion 11D. ing.
[0080]
A secondary winding 14 is wound around a side peripheral portion of the conical magnetic core 10 D, and a primary winding 13 is wound on the secondary winding 14.
[0081]
According to the fifth embodiment having such a configuration, since the volume of the magnetic core 10D on the high-voltage side terminal T4 side of the secondary winding 14 is large, the magnetic flux generated in the primary winding 13 is It becomes easy to link evenly to the terminal T4 side of the winding 14, and the output (peak voltage and half width of pulse) can be increased. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0082]
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a high voltage generator, and a sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0083]
As shown in FIG. 7, the high voltage generator 2 of the sixth embodiment has input terminals T1 to T3, output terminals T4 and T5, a capacitor C1, and a discharge gap GAP shown in FIGS. In addition to being provided in the same manner as the conventional high voltage generator 2PA, the difference from the high voltage generator 2PA is that, for example, the same electromagnetic device 1 as in the first embodiment and a housing 20 made of synthetic resin are provided. The input terminal T3 on the voltage side and the output terminal T5 on the low voltage side are directly connected.
[0084]
The housing 20 is formed in a hollow rectangular shape having a parabolic front surface 20a, accommodates the above-described electric components, and projects a part of each of the input terminals T1 to T3 from the lower side surface 20b.
[0085]
Then, a cylindrical tubular portion 211 extending forward from the front surface 20a of the housing 20, an outer wall 212 having a circular cross section extending forward from the front surface 20a so as to surround the tubular portion 211, and an outer wall 212 Between the cylindrical portion 211 and the outer wall 212, between the cylindrical portion 211 and the outer wall 212, an intermediate wall 213 having a circular cross-section, which is provided between the cylindrical portion 211 and extends forward from the front surface 20a. The output terminal T5 disposed on the middle wall 213 forms a socket portion 21 that is electrically and mechanically connected to a lamp base (not shown) of the high-intensity discharge lamp DL. It is an integrated igniter. In FIG. 7A, T10 is a high-voltage terminal of the primary winding 13, T11 is a low-voltage terminal of the primary winding 13, T12 is a low-voltage terminal of the secondary winding 14, These terminals T10 to T12 are connected to the capacitor C1 and the discharge gap GAP inside the housing 20.
[0086]
In the high-voltage generating device 2 having such a configuration, the lamp base is inserted into the socket 21 so that the lamp base and the socket 21 can be mechanically connected to each other. The outer electrode portion provided on the outer peripheral surface of the lamp base is brought into contact with the output terminal T5 provided on the middle wall 213 between the cylindrical portion 211 and the outer wall 212, and is brought into contact with the output terminal T4 in the portion 211. Therefore, it can be electrically connected.
[0087]
In addition, since wiring can be performed between the terminals, wiring and assembling work are facilitated. Further, mounting in consideration of insulation between the capacitor C1, the discharge gap GAP, and the electromagnetic device 1 is facilitated.
[0088]
According to the sixth embodiment, since the electromagnetic device 1 of the first embodiment is used, the size of the high-voltage generator 2 can be reduced.
[0089]
【The invention's effect】
As is apparent from the above, the electromagnetic device according to the first aspect of the present invention has a magnetic core constituted by a first magnetic core and a second magnetic core, and is wound around at least the first magnetic core. And a primary winding wound on the secondary winding, and the second magnetic core is provided on one side of the first magnetic core so as to be unbalanced. Since the magnetic flux generated in the primary winding is easily linked to one side of the first magnetic core in the secondary winding, and the output can be increased, the output of the secondary winding can be reduced without decreasing the output. The resistance can be reduced by reducing the number of turns. Further, since there is no second magnetic core portion on at least one side of the first magnetic core portion, the size can be reduced as compared with a conventional electromagnetic device having a closed magnetic circuit configuration.
[0090]
The invention according to claim 2 is the electromagnetic device according to claim 1, further comprising a resin mold portion, wherein the first magnetic core portion is formed in a columnar shape, and the mold portion is provided with the first magnetic core portion. Fixing the secondary winding wound around the side peripheral portion of the first magnetic core portion and each layer of the primary winding wound on the secondary winding portion, Is formed so as to be bent in an L-shape, and is disposed such that both ends of the second magnetic core portion face one end surface and a side peripheral portion of the first magnetic core portion in the mold portion, respectively. Since the second magnetic core part is L-shaped, the second magnetic core part is not affected (difficult) by the expansion or contraction of the first magnetic core part in the axial direction. And one end face of the first magnetic core and one end of the second magnetic core. The gap length between than before can be set shorter than the conventional electromagnetic device, it is possible to suppress leakage magnetic flux to improve the binding of the magnetic core.
[0091]
According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first or second aspect, the second magnetic core portion is unbalanced on an end face side of the first magnetic core portion located on the high voltage side of the secondary winding. Since the magnetic flux generated in the primary winding is easily linked to the high voltage side of the secondary winding, the output can be increased.
[0092]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first or second aspect, the second magnetic core portion is unbalanced on an end face side of the first magnetic core portion located on the low voltage side of the secondary winding. Since the second magnetic core is not provided at least on the high voltage side of the first magnetic core, the size can be reduced as compared with the conventional electromagnetic device having a closed magnetic circuit configuration.
[0093]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the first magnetic core is formed in a columnar shape, and the second magnetic core is formed of the secondary winding of the first magnetic core. As a flange portion that is unbalanced on the high voltage side is provided integrally with the first magnetic core portion, the magnetic flux generated in the primary winding is easily linked to the high voltage side of the secondary winding, and the output is increased. be able to. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0094]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the first magnetic core portion is formed in a columnar shape, and the second magnetic core portion has an outer dimension larger than an outer dimension of the first magnetic core portion. The first magnetic core portion is formed integrally with the first magnetic core portion so as to be unbalanced on the high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core portion. Since the magnetic flux is wound around both sides of the first magnetic core and the second magnetic core, the magnetic flux generated in the primary winding is easily linked to the high voltage side of the secondary winding, and the output can be increased. it can. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0095]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to the first aspect, the second magnetic core unit is configured such that the second magnetic core unit is unbalanced on a high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core unit. The secondary winding is wound around a side peripheral portion of the conical magnetic core, and is formed integrally with the first magnetic core to form a conical column together with the first magnetic core. Since the primary winding is wound around the primary winding, the magnetic flux generated in the primary winding is easily linked to the high voltage side of the secondary winding, and the output can be increased. Thereby, the resistance can be reduced by reducing the number of turns of the secondary winding without lowering the output.
[0096]
According to an eighth aspect of the present invention, in the electromagnetic device according to any one of the first to seventh aspects, the secondary winding is a rectangular conducting wire having a rectangular section and covered with an insulating film. Since it is wound around at least the first magnetic core portion, the size can be reduced.
[0097]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a high-voltage generator, comprising: a pulse transformer comprising the electromagnetic device according to any one of the first to eighth aspects; a capacitor connected between primary windings of the pulse transformer; And a switch means interposed on a discharge path from the power supply to the primary winding to open and close the primary winding, so that the number of turns of the secondary winding can be reduced without lowering the output, and the resistance thereof can be reduced. It is possible to reduce the size of the electromagnetic device having the closed magnetic circuit configuration, and to reduce the size of the high voltage generator.
[0098]
According to a tenth aspect of the present invention, in the high voltage generator according to the ninth aspect, the high voltage generator is electrically and mechanically connected to a lamp base of the discharge lamp, and applies an output voltage of the secondary winding to the lamp base. And a device main body that externally mounts the socket portion and houses at least the pulse transformer, the capacitor, and the switch means therein, so that the high-voltage generator can be downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic device (first embodiment).
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation principle of the electromagnetic device.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic device (second embodiment).
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic device (third embodiment).
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic device (fourth embodiment).
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic device (a fifth embodiment).
FIG. 7 is a diagram showing a high voltage generator (sixth embodiment).
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional high voltage generator.
FIG. 9 is a configuration diagram of a typical discharge lamp lighting device using the high voltage generator.
FIG. 10 is a sectional view of a conventional electromagnetic device that can be further downsized.
FIG. 11 is a perspective view showing a part of the electromagnetic device.
FIG. 12 is a sectional view of a secondary winding used in the electromagnetic device.
FIG. 13 is a diagram showing a high voltage generator using the electromagnetic device.
FIG. 14 is a diagram showing a conventional electromagnetic device having a closed magnetic circuit configuration.
FIG. 15 is a view showing the electromagnetic device.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B, 1C, 1D Electromagnetic device
10, 10A, 10B, 10C, 10D magnetic core
11, 11B, 11C, 11D Magnetic core part
12,12B, 12C, 12D Magnetic core part
13 Primary winding
14 Secondary winding
15,15A Mold part
2 High voltage generator
20 Housing

Claims

第１磁気コア部および第２磁気コア部により構成される磁気コアと、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装される２次巻線と、この２次巻線上に巻装される１次巻線とを備え、
前記第２磁気コア部が前記第１磁気コア部の片側に不均衡となるように設けられる
ことを特徴とする電磁装置。A magnetic core including a first magnetic core and a second magnetic core, a secondary winding wound around at least the first magnetic core, and a primary winding wound on the secondary winding With a line,
An electromagnetic device, wherein the second magnetic core portion is provided on one side of the first magnetic core portion so as to be unbalanced.

樹脂製のモールド部をさらに備え、
前記第１磁気コア部は柱状に形成され、
前記モールド部は、前記第１磁気コア部と、この第１磁気コア部の側周部に巻装される前記２次巻線およびこの２次巻線上に巻装される前記１次巻線の各層とを固定し、
前記第２磁気コア部は、Ｌ字状に屈曲する形状に形成され、当該第２磁気コア部の両端が前記モールド部内の第１磁気コア部の一の端面および側周部とそれぞれ対向するように配置される
ことを特徴とする請求項１記載の電磁装置。It further includes a resin mold part,
The first magnetic core portion is formed in a column shape,
The mold section includes the first magnetic core section, the secondary winding wound around a side periphery of the first magnetic core section, and the primary winding wound on the secondary winding. Fix each layer,
The second magnetic core portion is formed in a shape bent in an L-shape, and both ends of the second magnetic core portion face one end face and a side peripheral portion of the first magnetic core portion in the mold portion, respectively. The electromagnetic device according to claim 1, wherein the electromagnetic device is disposed at a position other than the position.

前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられることを特徴とする請求項１または２記載の電磁装置。3. The electromagnetic device according to claim 1, wherein the second magnetic core portion is provided so as to be unbalanced on an end surface side of the first magnetic core portion located on a high voltage side of the secondary winding. 4. apparatus.

前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の低圧側に位置する端面側に不均衡となるように設けられることを特徴とする請求項１または２記載の電磁装置。3. The electromagnetic device according to claim 1, wherein the second magnetic core portion is provided so as to be unbalanced on an end face side of the first magnetic core portion located on a low voltage side of the secondary winding. 4. apparatus.

前記第１磁気コア部は柱状に形成され、
前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるフランジ部として、前記第１磁気コア部と一体に設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の電磁装置。The first magnetic core portion is formed in a column shape,
The said 2nd magnetic core part is provided integrally with the said 1st magnetic core part as a flange part which becomes unbalanced on the high voltage | pressure side of the said secondary winding in the said 1st magnetic core part. 2. The electromagnetic device according to 1.

前記第１磁気コア部は柱状に形成され、
前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部の外寸よりも大きな外寸の柱状に形成され、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられ、
前記１次巻線は、前記第１磁気コア部および第２磁気コア部の両側周部に巻装される
ことを特徴とする請求項１記載の電磁装置。The first magnetic core portion is formed in a column shape,
The second magnetic core section is formed in a column shape having an outer dimension larger than the outer dimension of the first magnetic core section, and is imbalanced on the high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core section. , Provided integrally with the first magnetic core portion,
2. The electromagnetic device according to claim 1, wherein the primary winding is wound around both sides of the first magnetic core and the second magnetic core. 3.

前記第２磁気コア部は、前記第１磁気コア部における前記２次巻線の高圧側に不均衡となるように、前記第１磁気コア部と一体に設けられてその第１磁気コア部とともに円錐柱形状を形作り、
この円錐柱形状の磁気コアの側周部に前記２次巻線が巻装され、この２次巻線上に前記１次巻線が巻装される
ことを特徴とする請求項１記載の電磁装置。The second magnetic core portion is provided integrally with the first magnetic core portion so as to be unbalanced on the high voltage side of the secondary winding in the first magnetic core portion, together with the first magnetic core portion. Shape the cone shape,
The electromagnetic device according to claim 1, wherein the secondary winding is wound around a side peripheral portion of the conical magnetic core, and the primary winding is wound on the secondary winding. .

前記２次巻線は、絶縁皮膜で覆われた断面が平角状の導体線からなる平角導線であって、少なくとも前記第１磁気コア部に巻装されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電磁装置。The said secondary winding is a rectangular-shaped conductor wire which consists of a rectangular-shaped conductor wire covered with the insulating film, and is wound around at least the said 1st magnetic core part. The electromagnetic device according to any one of the above.

請求項１から８のいずれかに記載の電磁装置からなるパルストランスと、
このパルストランスの１次巻線間に接続されるコンデンサと、
このコンデンサから前記１次巻線への放電経路上に介設されてこれを開閉するスイッチ手段と
を備えることを特徴とする高電圧発生装置。A pulse transformer comprising the electromagnetic device according to any one of claims 1 to 8,
A capacitor connected between the primary windings of the pulse transformer,
A high voltage generator comprising: a switch provided on a discharge path from the capacitor to the primary winding to open and close the discharge path.

放電ランプのランプ口金と電気的かつ機械的に接続され、そのランプ口金に前記２次巻線の出力電圧を印加するためのソケット部と、
このソケット部を外部に搭載し、前記パルストランス、コンデンサおよびスイッチ手段を少なくとも内部に収容する装置本体と
を備えることを特徴とする請求項９記載の高電圧発生装置。A socket portion electrically and mechanically connected to a lamp base of the discharge lamp and for applying an output voltage of the secondary winding to the lamp base;
10. The high-voltage generator according to claim 9, further comprising an apparatus main body having the socket portion mounted externally and accommodating at least the pulse transformer, the capacitor, and the switch means therein.