JP2006049470A

JP2006049470A - コイル部品

Info

Publication number: JP2006049470A
Application number: JP2004226488A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamazaki; 均山崎; Sadao Morimoto; 貞雄森元
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させたコイル部品を提供することを目的としている。
【解決手段】中磁脚２１を挟むように平行配置された２つの外磁脚２２を有する日の字形状の閉磁路磁心２３を備え、二次ボビン２７の貫通孔と外磁脚２２の断面形状を円形状にするとともに、一方の二次巻線２６と他方の二次巻線２６を外磁脚２２の中央部と端部との間に各々巻回するとともに、２つの二次巻線２６の電圧出力波形３４の位相を互いに同位相になるようにした構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器等に用いる電圧変換用のコイル部品に関するものである。

以下、従来のコイル部品について図面を参照しながら説明する。

図１１は従来のコイル部品の分解斜視図、図１２は同コイル部品の斜視図である。

図１１、図１２において、従来のコイル部品は、閉磁路磁心１と、この閉磁路磁心１に組み込んだ一次ボビン３および二次ボビン５と、一次ボビン３の巻溝８に巻回した一次巻線２と、二次ボビン５の巻溝８に巻回した二次巻線４と、一次ボビン３に植設するとともに一次巻線２の一端を接続した一次巻線用端子（図示せず）と、二次ボビン５に植設するとともに二次巻線４の一端を接続した低電位用端子６および二次巻線４の他端を接続した高電位用端子７とを備えている。

閉磁路磁心１は対向する平板状の背磁脚９に中磁脚１０と外磁脚１１とを配置し、この背磁脚９は中磁脚１０を挟むように２つ平行配置しており、一方の外磁脚１１は角柱状の磁脚からなり、他方の外磁脚１１は２つの円柱状の磁脚からなっている。この閉磁路磁心１の一方の外磁脚１１（角柱状の磁脚）には一次ボビン３を組み合わせ、他方の２つの外磁脚１１（円柱状の磁脚）には二次ボビン５を組み合わせ、中磁脚１０には何も組み合わせずに一方の背磁脚９との間にギャップ（図示せず）を設けている。

上記構成のコイル部品は、例えば、二次巻線４の一端と接続した低電位用端子６および他端と接続した高電位用端子７に直管の放電灯を接続し（２つの二次巻線４に対しては合計２本の直管の放電灯を接続し）、液晶モニター等のバックライト用のインバータトランスとして使用する。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２２９１７号公報

上記構成では、中磁脚１０を挟むように配置された２つの外磁脚１１の形状が互いに異なる（一方の外磁脚１１は角柱状で他方の外磁脚１１は円柱状）とともに、一方の外磁脚１１と他方の外磁脚１１との距離が離れているので、一方の外磁脚１１から生じた磁束が２つの外磁脚１１に均等に流れにくく（バランスを欠きやすい）、閉磁路磁心１の構造上、２つの二次巻線２の出力電圧を互いに均等かつ安定させることが難しいという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させたコイル部品を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は、複数の磁脚が平行配置された日の字形状の閉磁路磁心と、前記磁脚の内、いずれかの前記磁脚に一次ボビンを介して巻回した一次巻線と、前記一次巻線が巻回された前記磁脚とは異なる他の前記磁脚に二次ボビンを介して巻回した２つの二次巻線とを備え、前記一次ボビンおよび前記二次ボビンには前記磁脚を挿入する貫通孔を設けるとともに、前記二次ボビンの貫通孔の断面形状および前記二次ボビンの貫通孔に挿入した前記磁脚の断面形状を円形状にし、一方の前記二次巻線と他方の前記二次巻線を前記磁脚の中央部と両端部との間に各々巻回するとともに、２つの前記二次巻線の電圧出力波形の位相を互いに同位相または逆位相にした構成である。

上記構成によれば、閉磁路磁心は複数の磁脚が平行配置された日の字形状とし、いずれかの磁脚に一次ボビンを介して一次巻線を巻回し、他の磁脚に二次ボビンを介して２つの二次巻線を巻回しているので、一次巻線から生じる磁束は、閉磁路磁心の構造上、均等に二次巻線に誘起させやすくなり、二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。

特に、二次巻線の極性を互いに同極性または異極性にして二次巻線の電圧出力波形を互いに同位相または逆位相にすることにより、より一層、二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。

さらに、磁脚の断面形状が円形状なので、電位の集中しやすい角部がなくなり短絡を抑制でき、貫通孔の断面形状が円形状なので、磁脚の断面積を貫通孔の断面積に対して最も大きくして結合度を向上できる。

以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図、図２はケース装着前の同コイル部品の斜視図、図３は同コイル部品に用いるケースの裏面斜視図、図４は同コイル部品の斜視図、図５は同コイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図、図６は同放電灯回路における２つの放電灯に入力する同位相の入力電圧波形を示す電圧波形図である。

図１〜図４において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、中磁脚２１を挟むように平行配置された２つの外磁脚２２を有する日の字形状の閉磁路磁心２３と、一方の外磁脚２２を貫通孔に挿入し、一次巻線２４を巻軸部に巻回した一次ボビン２５と、他方の外磁脚２２を貫通孔に挿入し、２つの二次巻線２６を巻軸部に巻回した二次ボビン２７と、一次巻線２４および二次巻線２６の一端を接続した複数の端子２８とを備えている。

また、閉磁路磁心２３は、Ｉ字形状の分割磁心とＥ字形状の分割磁心とを組み合わせて形成し、中磁脚２１の断面形状を角柱状にするとともに、外磁脚２２の断面形状を円形状にしている。この外磁脚２２に貫通孔を挿入した二次ボビン２７は、その貫通孔および巻軸部の断面形状を円形状にするとともに、巻軸部には分割鍔３０で仕切られた分割溝３１を設けている。

さらに、二次ボビン２７に巻回した２つの二次巻線２６は、一方の二次巻線２６と他方の二次巻線２６を外磁脚２２の中央部と端部との間に位置するように各々巻回するとともに、２つの二次巻線２６の電圧出力波形３４の位相を互いに同位相になるようにしている。

そして、閉磁路磁心２３に組み込んだ一次ボビン２５および二次ボビン２７は、一次ボビン２５および二次ボビン２７を互いに隔てる絶縁壁３２が形成されたケース３３で被覆している。

図５は上記コイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図であって、２つの二次巻線２６には、各々１本ずつの直管の放電灯３５が接続され、図６に示すように、２つの二次巻線２６の電圧出力波形３４が互いに同位相になるようにしている。この際、図７に示すように逆位相にすることも可能である。

上記構成によれは、閉磁路磁心２３は中磁脚２１と２つの外磁脚２２が平行配置された日の字形状とし、一方の外磁脚２２に一次ボビン２５を介して一次巻線２４を巻回し、他方の外磁脚２２に二次ボビン２７を介して２つの二次巻線２６を巻回しているので、一次巻線２４から生じる磁束は、閉磁路磁心の構造上、均等に二次巻線２６に誘起させやすくなり、二次巻線２６の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。これにより、２つの二次巻線２６に接続される放電灯３５に対して、二次巻線２６の出力電圧のバラツキを抑制できるので、一方の放電灯３５は明るくなり、他方の放電灯３５は暗くなるといったことを抑制し、すべての放電灯３５の明るさを略同等にすることができる。

特に、二次巻線２６の極性を互いに同極性または異極性にして二次巻線２６の電圧出力波形を互いに同位相または逆位相にすることにより、より一層、二次巻線２６の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。

また、２つの外磁脚２２の断面形状が円形状なので、電位の集中しやすい角部がなくなり短絡を抑制でき、二次ボビン２７の貫通孔の断面形状も円形状なので、外磁脚２２の断面積を貫通孔の断面積に対して最も大きくして結合度を向上できる。

さらに、一次ボビン２５および二次ボビン２７を被覆するケース３３を設けるとともに、このケース３３に一次ボビン２５および二次ボビン２７を隔てる絶縁壁３２を設けているので、一次ボビン２５に巻回した一次巻線２４と二次ボビン２７に巻回した二次巻線２６との絶縁を的確に図ることができる。

なお、本発明の一実施の形態では、放電灯３５は直管を用いたが、図８に示すようなＵ字管の放電灯３５でもよく、Ｕ字管の放電灯３５の一端を一方の二次巻線２６に、他端を他方の二次巻線２６に接続し、図９に示すように２つの二次巻線２６から出力される出力電圧波形が互いに逆位相になるようにしてもよい。これにより、一方の二次巻線２６と他方の二次巻線２６から出力される電圧の電位差を最大限にすることができ、Ｕ字管の放電灯３５のような消費電力の大きい放電灯３５を容易に接続し動作させることができる。

さらに、図１０に示すように、一次巻線２４および二次巻線２６を巻回した外磁脚２２には、一方の端部に第１のギャップ部３６を設け、２つの二次巻線２６の内、一方の二次巻線２６は、この第１のギャップ部３６と外磁脚２２の中央部との間に巻回し、一方の二次巻線２６の巻数を他方の二次巻線２６の巻数よりも多くしてもよい。第１のギャップ部３６は一方の二次巻線２６に近接するので、一方の二次巻線２６から発生する漏洩磁束が他方の二次巻線２６から発生する漏洩磁束よりも大きくなるが、上記構成により、一方の二次巻線２６と他方の二次巻線から発生する漏洩磁束の差を低減し、この漏洩磁束の差に起因して出力電圧が不均等になることを抑制できる。この際、Ｉ型分割磁心とＥ型分割磁心の中磁脚２１との間に第２のギャップ部３７を形成すれば、磁気飽和も抑制することができる。

以上のように本発明にかかるコイル部品は、２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができ、各種電子機器等に用いるトランスに適用できる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図ケース装着前の同コイル部品の斜視図同コイル部品に用いるケースの裏面斜視図同コイル部品の斜視図同コイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図同放電灯回路における２つの放電灯に入力する同位相の入力電圧波形を示す電圧波形図同放電灯回路における２つの放電灯に入力する逆位相の入力電圧波形を示す電圧波形図他のコイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図同放電灯回路における２つの放電灯に入力する逆位相の入力電圧波形を示す電圧波形図他のコイル部品の断面図従来のコイル部品の分解斜視図同コイル部品の斜視図

符号の説明

２１中磁脚
２２外磁脚
２３閉磁路磁心
２４一次巻線
２５一次ボビン
２６二次巻線
２７二次ボビン
２８端子
３０分割鍔
３１分割溝
３２絶縁壁
３３ケース
３４電圧出力波形
３５放電灯
３６第１のギャップ部
３７第２のギャップ部

Claims

複数の磁脚が平行配置された日の字形状の閉磁路磁心と、前記磁脚の内、いずれかの前記磁脚に一次ボビンを介して巻回した一次巻線と、前記一次巻線が巻回された前記磁脚とは異なる他の前記磁脚に二次ボビンを介して巻回した２つの二次巻線とを備え、前記一次ボビンおよび前記二次ボビンには前記磁脚を挿入する貫通孔を設けるとともに、前記二次ボビンの貫通孔の断面形状および前記二次ボビンの貫通孔に挿入した前記磁脚の断面形状を円形状にし、一方の前記二次巻線と他方の前記二次巻線を前記磁脚の中央部と両端部との間に各々巻回するとともに、２つの前記二次巻線の電圧出力波形の位相を互いに同位相または逆位相にしたコイル部品。
前記二次巻線を巻回した前記磁脚には、一方の端部に第１のギャップ部を設けており、２つの二次巻線の内、一方の二次巻線は、前記第１のギャップ部と前記磁脚の中央部との間に巻回し、一方の前記二次巻線の巻数を他方の前記二次巻線の巻数よりも多くした請求項１記載のコイル部品。
前記閉磁路磁心は、Ｉ字形状のＩ型分割磁心と、複数の前記磁脚を平行配置したＥ字形状のＥ型分割磁心とを、実装面に対して略水平方向に組み合わせるとともに、前記Ｉ型分割磁心と前記Ｅ型分割磁心の磁脚との間に第２のギャップ部を形成した請求項１記載のコイル部品。