JP2009170804A - 点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えた小型且つ薄型の点灯装置を提供する。
【解決手段】点灯装置に用いられるトランスは、両面プリント基板からなる略矩形板状の基板７と、基板７に取り付けられる一対のフェライトコア８ａ、８ｂからなるコア部８とを備えている。基板７の上面には２次巻線ｎ２がパターン配線によりコイル形成されており、さらに基板７の下面には３次巻線ｎ３がパターン配線によりコイル形成されている。また、基板７の上面には一対のランドパターン７ｃ、７ｃが形成されており、１次巻線ｎ１１、ｎ１２の両端部をそれぞれ対応するランドパターン７ｃにはんだ接合することによって、基板７の厚み方向において２次巻線ｎ２と重なるように１次巻線ｎ１１、ｎ１２がそれぞれ実装されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、点灯装置に関するものである。

従来より、樹脂基板にコイルがパターン形成されたプリントコイルを用いたトランスが提供されている（例えば特許文献１参照）。このトランスは、複数のプリントコイルを積層することによって構成されており、隣接するプリントコイル同士は耐熱性テープにより絶縁性が確保されている。

また、上記プリントコイルと、平角線を用いたエッジワイズコイルとを併用したトランスも提供されている（例えば特許文献２参照）。このトランスは、ボビンに組み込まれたプリントコイルおよびエッジワイズコイルを２個１組のコアにより両側から挟み込むことで構成されている。
特開平９−３２６３１５号公報（段落［０００７］−段落［０００９］、及び、第１図） 特開平１１−３４５７２１号公報（段落［００１４］−段落［００１９］、及び、第１図）

車載用ＨＩＤ点灯装置やＬＥＤドライバのような電装品は、一般的に車載用灯具の底面か背面に配置されることが多く、薄型化が望まれている。ここで、点灯装置を薄型化するためには、装置の中で最も厚みを有するトランスを薄型化するのが有効であり、上述の前者の特許文献１に示したトランスでは、プリントコイルを用いることで薄型化できるものではあるが、車載用ＨＩＤ点灯装置やＬＥＤドライバのように複数の出力線を必要とする場合には、巻き線を増やすためにプリントコイルの積層数を増やす必要があり、高価なプリントコイルを複数使用しなければならず、コストアップになっていた。

また、後者の特許文献２に示したトランスでは、車載用ＨＩＤ点灯装置やＬＥＤドライバのように複数の出力線を必要とする場合には、複数の巻き線をボビンに対して横並びに配置する必要があり、また隣接する巻き線間で絶縁を確保する必要もあるため、薄型化はできるが実装面積が増えてしまい、結果的にコストアップになっていた。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、コストアップを抑えた小型且つ薄型の点灯装置を提供することにある。

請求項１の発明は、入力電圧を所定の電圧に変換するトランスと、トランスを含む点灯回路とを備え、トランスは、磁性回路を形成するコア部および電気回路を形成する巻線部を有し、巻線部は、プリント配線板に形成されたパターン配線からなる第１のコイルと、プリント配線板の厚み方向において第１のコイルと重なるようにプリント配線板に直接実装される少なくとも１つの第２のコイルとを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、第２のコイルは平角線からなることを特徴とする。

請求項３の発明は、第２のコイルは自己融着電線からなり、予めコイル状に形成された当該自己融着電線がプリント配線板に実装されることを特徴とする。

請求項４の発明は、プリント配線板において、第２のコイルの接合部が接合される部位と反対側の部位と第２のコイルとの間に、間隔を開けるための間隔保持部材を設けたことを特徴とする。

請求項５の発明は、トランスは、第１又は第２のコイルのうち少なくとも何れか一方からなる出力用巻線を複数備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、少なくともトランスを充填材で充填したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、プリント配線板にパターン配線された第１のコイルと、プリント配線板に直接実装された第２のコイルとで巻線部を構成しているので、トランスを薄型且つ小型化することができ、また従来例のようにプリントコイルのみを用いた場合や、コイルを固定するボビンを用いた場合と比較してコストアップを抑えることができるという効果がある。

請求項２の発明によれば、第２のコイルとして平角線を用いることによって、丸線を用いた場合と比較してコイル高さを低くすることができるので、トランスをさらに薄型化することができるという効果がある。

請求項３の発明によれば、第２のコイルとして自己融着電線を用いることによって、ボビンを用いることなくコイルを形成することができるので、ボビンを用いた場合と比較してコストアップを抑えることができるという効果がある。

請求項４の発明によれば、プリント配線板において、第２のコイルの接合部が接合される部位と反対側の部位と第２のコイルとの間に、間隔を開けるための間隔保持部材を設けることによって、第２のコイルをプリント配線板に実装する際に基板面に対して傾斜させることができるので、第２のコイルの接合部と基板との接合面積が大きくなり、より確実にはんだ接合することができ、また間隔保持部材により第１のコイルとの間に間隔を設けることによって、第１のコイルとの絶縁距離を確保することができるという効果がある。

請求項５の発明によれば、トランスが出力用巻線を複数備えているので、ＨＩＤランプ点灯装置やＬＥＤドライバに使用できる点灯装置を提供することができるという効果がある。

請求項６の発明によれば、トランスを充填材で充填することによって、振動などによって第２のコイルが移動するのを規制できるので、プリント配線板と第２のコイルとの間の接触不良を防止することができ、信頼性の高い点灯装置を提供することができるという効果がある。

（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１および図２に基づいて説明する。本実施形態の点灯装置Ａは、例えば車載前照灯の光源としてのＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌａｍｐ）を点灯させるために用いられるものである。

点灯装置Ａは、図２に示すように、入力フィルタ部１と、入力フィルタ部１を介して車載用バッテリなどの直流電源Ｅに接続され、直流電源Ｅから供給される入力電圧を、例えば高圧水銀ランプからなるバルブＢ１の安定点灯に適したランプ電圧まで昇圧させるＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２から出力される直流電圧を矩形波の交流電圧に変換するインバータ部３と、出力フィルタ部４と、バルブＢ１を始動させるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ部５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２およびインバータ部３を制御する制御部６とで構成されており、バルブＢ１に対して安定点灯に必要な電力を供給している。

入力フィルタ部１は、直流電源Ｅに並列接続されたコンデンサＣ１と、直流電源Ｅに直列接続されたインダクタＬ１と、インダクタＬ１を介して直流電源Ｅに並列接続された電解コンデンサＣ２などで構成され、電解コンデンサＣ２の両端間にＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力端が接続される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部２は、昇圧トランスＴｒ１と、昇圧トランスＴｒ１の並列接続された２つの一次巻線ｎ１１、ｎ１２を介して入力フィルタ部１の出力端間に接続されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１などで構成されている。昇圧トランスＴｒ１は、２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３を備え、２次巻線ｎ２の両端間にはダイオードＤ１と平滑用のコンデンサＣ３との直列回路が接続される。ダイオードＤ１はスイッチング素子Ｑ１のオン時に昇圧トランスＴｒ１からコンデンサＣ３への充電電流を阻止する極性に接続されている。つまり、スイッチング素子Ｑ１のオン時に昇圧トランスＴｒ１に電磁エネルギーを蓄積し、この電磁エネルギーをスイッチング素子Ｑ１のオフ時に昇圧トランスＴｒ１から放出し、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ３に充電電流を流す。したがって、コンデンサＣ３と２次巻線ｎ２との接続点がコンデンサＣ３の低電位側になり、図２に示す構成ではコンデンサＣ３の高電位側を回路グランドに接続して基準電位としている。つまり、直流電源Ｅの負極とＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力の高電位側とが同電圧になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧は基準電圧に対して負極性になる。ここに、スイッチング素子Ｑ１のオン／オフは、制御部６によりそのデューティや周波数が制御され、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧が制御される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧はインバータ部３に入力される。なお、昇圧トランスＴｒ１によりトランスが構成されている。

インバータ部３は、ＭＯＳＦＥＴからなる４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を備え、２個ずつのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３およびＱ４、Ｑ５の直列回路からなる２本のアームを並列接続した形でブリッジ接続されており、各アームにおけるスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点およびＱ４、Ｑ５の接続点をそれぞれ出力端としている。ここに、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフの周波数は制御部６によって制御され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ５がオンのときにはスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４がオフになり、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４がオンのときにはスイッチング素子Ｑ２、Ｑ５がオフになるように制御される。このスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフは比較的低周波で行われ、バルブＢ１にイグナイタ部５のパルストランスＴｒ２の２次巻線を介して矩形波交番電圧を印加する。なお、バルブＢ１の点灯前にはスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４をオンにし、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ５をオフになるように制御部６により制御され、スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５の接続点がスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点に対して負極側になる。

制御部６は、入力フィルタ部１のコンデンサＣ１とインダクタＬ１との接続点の電位により直流電源Ｅから供給される入力電圧を検出する電源電圧監視部６ｂと、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のコンデンサＣ３と昇圧トランスＴｒ１の２次巻線ｎ２との接続点の電位によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧、つまりバルブＢ１のランプ電圧を検出するランプ電圧検出部６ｅと、コンデンサＣ３の他端と後段の回路との間に挿入した電流検出用の抵抗Ｒ１の両端電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電流、つまりバルブＢ１のランプ電流を検出するランプ電流検出部６ｆと、ランプ電圧検出部６ｅおよびランプ電流検出部６ｆの検出値に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ１のオン／オフの周波数やデューティを駆動回路６ｃを介して制御するとともに、バルブＢ１の点灯状態に応じてインバータ部３のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフの周波数を駆動回路６ｄを介して制御する信号を生成する演算部６ａと、上記駆動回路６ｃ、６ｄとを備えている。

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２には、コンデンサＣ４と２個の抵抗Ｒ２、Ｒ３との直列回路をコンデンサＣ３と抵抗Ｒ１との直列回路に並列接続するとともに、抵抗Ｒ２にダイオードＤ２を並列接続して構成された始動補助回路が設けられている。この始動補助回路は、バルブＢ１の始動時にＤＣ／ＤＣコンバータ部２とともにバルブＢ１に電流を供給することによってバルブＢ１を速やかに点灯させるものであって、コンデンサＣ４はコンデンサＣ３から抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を介して充電され、またコンデンサＣ４の充電電荷の放電経路はダイオードＤ２および抵抗Ｒ３を通る経路となる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２に設けた昇圧トランスＴｒ１の３次巻線ｎ３は、ダイオードＤ３、コンデンサＣ５、抵抗Ｒ４、Ｒ５とともに昇圧回路を構成しており、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に昇圧トランスＴｒ１からコンデンサＣ５に対してダイオードＤ３を介して充電されるようになっている。

出力フィルタ部４は、インバータ部３の出力端間に接続されたコンデンサＣ６と、インダクタＬ２と、コンデンサＣ７と、２個のコンデンサＣ８、Ｃ９からなる直列回路とで構成され、コンデンサＣ８とコンデンサＣ９との接続点は回路グランドに接続されている。ここにおいて、出力フィルタ部４は、バルブＢ１のランプ電流が極性反転する際にバルブＢ１から発生する高周波ノイズを低減できるものである。

イグナイタ部５は、出力フィルタ部４の出力端間に接続されるコンデンサＣ１０と、抵抗Ｒ４、Ｒ５および出力フィルタ部４を介してコンデンサＣ５に接続されるコンデンサＣ１１と、２次巻線がバルブＢ１に直列接続されるとともに２次巻線とバルブＢ１の直列回路がコンデンサＣ１０の両端間に接続されたパルストランスＴｒ２と、パルストランスＴｒ２の１次巻線との直列回路がコンデンサＣ１１の両端間に接続されるスパークギャップＳＧとで構成されている。この構成によりコンデンサＣ１１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧と上述した昇圧回路の出力電圧とで決まる電圧が印加され、コンデンサＣ１１の両端電圧がスパークギャップＳＧの破壊電圧に達すると、スパークギャップＳＧが導通しパルストランスＴｒ２の１次巻線を介してコンデンサＣ１１の電荷が放出される。これによりパルストランスＴｒ２の２次巻線には、１次巻線の印加電圧を昇圧した高電圧のパルス電圧が誘起され、この高電圧パルスによりバルブＢ１の放電を始動させるのである。ここに、コンデンサＣ１０は、パルス電圧に対して低インピーダンスであって、パルス電圧がインバータ部３に印加されるのを防止している。

次に、上記点灯装置Ａに用いられるトランスについて図１に基づいて説明する。トランスは、両面プリント基板からなる基板７（プリント配線板）と、基板７に取り付けられる一対のフェライトコア８ａ、８ｂからなるコア部８とを備えている。なお、上述した点灯装置Ａを構成する各部については基板７に実装するように構成してもよいし、基板７と別の基板に実装するように構成してもよい。

基板７は、図１（ａ）（ｂ）に示すように横長の略矩形板状に形成され、長手方向（図１（ａ）中の左右方向）両端側には縦長矩形状の挿通孔７ａ、７ａがそれぞれ貫設され、さらに両挿通孔７ａ、７ａの間には縦長楕円形状の挿通孔７ｂが貫設されている。また、一方（図１（ａ）中の右側）の挿通孔７ａ寄りには、１次巻線ｎ１１、ｎ１２を基板７にはんだ接合するためのはんだペーストが印刷された一対のランドパターン７ｃ、７ｃが形成されている。

また、基板７は、図１（ｂ）に示すように上面に上述した２次巻線ｎ２がパターン配線によりコイル形成され、さらに基板７の下面に上述した３次巻線ｎ３がパターン配線によりコイル形成されている。さらに、基板７の上面には、基板７の厚み方向（図１（ｂ）中の上下方向）において２次巻線ｎ２と重なるように１次巻線ｎ１１、ｎ１２がそれぞれ実装されている。

１次巻線ｎ１１、ｎ１２は、それぞれ断面形状が略矩形状の平角線からなり、各１次巻線ｎ１１、ｎ１２は予めエッジワイズ巻き（平角線の厚み方向に沿ってコイルを巻く巻き方、すなわち立巻）によってコイル状に形成されている。そして、１次巻線ｎ１１、ｎ１２を基板７の所定位置に配置した状態でランドパターン７ｃのはんだを熱を加えて溶かすことによって、１次巻線ｎ１１、ｎ１２の両端部がそれぞれランドパターン７ｃ、７ｃに接合される（リフロー方式）。なお、１次巻線ｎ１１、ｎ１２と基板７にパターン配線された２次巻線ｎ２との間の絶縁は１次巻線ｎ１１、ｎ１２の被覆により確保される。ここに、基板７にパターン配線された２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３により第１のコイルが構成され、平角線からなる１次巻線ｎ１１、ｎ１２により第２のコイルが構成され、さらに第１のコイルおよび第２のコイルにより巻線部が構成されている。なお、１次巻線ｎ１１、ｎ１２を基板７に実装する際には、１次巻線ｎ１１、ｎ１２の両端部（すなわち、基板７への実装部分）の被覆を剥がし、導体が露出した部分に予備はんだを施して上記リフロー方式によるはんだ接合が容易に行えるようにしておくのが望ましい。

コア部８は、図１（ｂ）に示すようにＥ型のフェライトコア８ａと、Ｉ型のフェライトコア８ｂとを組み合わせて構成され、フェライトコア８ａの長手方向両端部の各端片８ｃを対応する基板７の挿通孔７ａに、中央片８ｄを挿通孔７ｂにそれぞれ上面側から挿通し、下面側からフェライトコア８ｂをフェライトコア８ａに組み付けると、１次巻線ｎ１１、ｎ１２、２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３を挟み込む形でコア部８が基板７に取り付けられる。この時、フェライトコア８ａ、８ｂで形成される空間内に充填材を充填するように構成してもよく、この場合、例えば振動などによって基板７に実装された１次巻線ｎ１１、ｎ１２が移動するのを規制できるので、基板７と１次巻線ｎ１１、ｎ１２との間の接触不良を防止することができ、信頼性の高い点灯装置Ａを提供することができる。

ここで、バルブＢ１への出力電力は、上述したように１次巻線ｎ１１、ｎ１２および２次巻線ｎ２を介して所定のランプ電圧に昇圧させているため、１次巻線ｎ１１、ｎ１２と２次巻線ｎ２との間の電力の伝達効率は高効率であることが望ましい。本実施形態では、基板７の厚み方向において、１次巻線ｎ１１、ｎ１２が基板７にパターン配線された２次巻線ｎ２と重なるように配置することによって、１次巻線ｎ１１、ｎ１２と２次巻線ｎ２との間の結合係数を高く設定し、伝達効率を高めている。また、３次巻線ｎ３は、上述したようにバルブＢ１を始動させるための高電圧パルスを発生する昇圧回路を構成するものであり、１次巻線ｎ１１、ｎ１２および２次巻線ｎ２との絶縁距離を確保する必要があるが、本実施形態では、３次巻線ｎ３を１次巻線ｎ１１、ｎ１２および２次巻線ｎ２を配置した基板７の上面とは反対側の下面に配置することによって、十分な絶縁距離が確保される。

而して、本実施形態の点灯装置Ａに用いられるトランスでは、基板７にパターン配線された第１のコイル（２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３）と、基板７に直接実装された第２のコイル（１次巻線ｎ１１、ｎ１２）とで巻線部を構成しているので、電線を用いたコイルのみでトランスを構成した場合に比べてトランスを薄型且つ小型化することができ、また従来例のようにプリントコイルのみを用いた場合や、コイルを固定するボビンを用いた場合と比較してコストアップを抑えることができる。また、１次巻線ｎ１１、ｎ１２として平角線を用いることによって、丸線を用いた場合と比較してコイル高さを低くすることができるので、トランスをさらに薄型化することができる。さらに、例えば直流電源Ｅが１２Ｖ系の場合には、１次巻線ｎ１１、ｎ１２には数十Ａ程度の電流が流れることになるが、本実施形態のように１次巻線ｎ１１、ｎ１２として平角線を用いることによって、１次巻線を基板上のパターン配線により形成した場合（この場合、通常３５μｍまたは７０μｍと薄い）に比べて厚みを厚くすることができ、またコストアップを抑えることもできる。また、本実施形態のトランスは、出力用巻線として２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３を備えているので、ＨＩＤランプ点灯装置やＬＥＤドライバに使用できる点灯装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、第１のコイル（２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３）により出力用巻線を構成した場合を例に説明したが、出力用巻線として第１および第２のコイルの両方を用いてもよいし、第２のコイルのみで出力用巻線を構成してもよい。また、出力用巻線の本数も２本に限定されるものではなく、使用用途などに応じて適宜設計すればよい。

次に、図３（ａ）（ｂ）は本実施形態の他の例を示しており、図１で説明したトランスに対し、基板７において挿通孔７ｂに対してランドパターン７ｃと反対側の部位にスペーサ９を設けた点で相違している。なお、それ以外の構成については図１で説明したトランスと同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。

本例の基板７において、挿通孔７ｂに対してランドパターン７ｃと反対側の部位には、１次巻線ｎ１１、ｎ１２との間に間隔を開けるためのスペーサ９（本例では１個）が設けられている。このスペーサ９は絶縁性を有しており、高さ寸法が約０．２ｍｍに形成されている。ここに、スペーサ９により間隔保持部材が構成されている。

ここで、本例のトランスの組立手順について説明する。まず、基板７を２次巻線ｎ２がパターン配線された面を上側に向けた状態（図３（ｂ）の状態）に配置し、予めエッジワイズ巻きによりコイル状に形成された１次巻線ｎ１１、ｎ１２を図３（ａ）に示すように所定位置に配置する。この時、１次巻線ｎ１１、ｎ１２は、スペーサ９に当接することによって、基板面に対して右側（すなわち、１次巻線がはんだ接合される側）に傾斜した状態で配置される。その後、リフロー方式によって基板７のランドパターン７ｃのはんだを溶かして１次巻線ｎ１１、ｎ１２を基板７にはんだ接合する。そして、フェライトコア８ａの各端片８ｃを対応する基板７の挿通孔７ａに、中央片８ｄを挿通孔７ｂにそれぞれ上面側から挿通し、下面側からフェライトコア８ｂをフェライトコア８ａに組み付けると、１次巻線ｎ１１、ｎ１２、２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３を挟み込む形でコア部８が基板７に取り付けられ、トランスの組み立てが完了する。

而して、本例の点灯装置Ａに用いられるトランスでは、１次巻線ｎ１１、ｎ１２をスペーサ９に当接させることによって、１次巻線ｎ１１、ｎ１２を基板面に対して傾斜させることができるので、１次巻線ｎ１１、ｎ１２の端部（接合部）と基板７のランドパターン７ｃとの接合面積が大きくなり、より確実にはんだ接合することができる。また、巻線の被覆のみでは１次巻線ｎ１１、ｎ１２と２次巻線ｎ２との間の絶縁距離が確保できない場合であっても、スペーサ９により１次巻線ｎ１１、ｎ１２と２次巻線ｎ２との間に所定の間隔を設けることによって、１次巻線ｎ１１、ｎ１２と２次巻線ｎ２との間の絶縁距離を確保することができる。

なお、本例では間隔保持部材として１個のスペーサ９を用いた場合を例に説明したが、スペーサの個数は本例に限定されるものではなく複数個であってもよい。また、複数個のスペーサを用いた場合、各スペーサの高さは同じ高さであってもよいし、異なる高さであってもよい。さらに、間隔保持部材はスペーサに限定されるものではなく、例えば絶縁性を有するシートなどであってもよい。また、間隔保持部材の高さ寸法についても適宜設計すればよい。

さらに、本実施形態（図１および図３に示すトランス）では、１次巻線を平角線からなるコイル、２次巻線を基板にパターン形成したコイルとした場合を例に説明したが、例えば２次巻線を流れる電流が１次巻線を流れる電流に比べて大きい場合には、１次巻線を基板にパターン形成したコイル、２次巻線を平角線からなるコイルとしてもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態を図４に基づいて説明する。第１の実施形態では、両面に２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３がパターン配線された両面プリント基板からなる基板７を用いているが、本実施形態では、１次巻線Ｎ１および２次巻線Ｎ２が４層に積層形成された多層基板１０を用いている。なお、以下の説明において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の点灯装置Ａに用いられるトランスは、図４（ａ）（ｂ）に示すように３枚のプリント基板１１が積層形成された多層基板１０を備え、各プリント基板１１間および両端に配置されたプリント基板１１の外側面には、１次巻線Ｎ１および２次巻線Ｎ２がパターン配線により交互にコイル形成され、１次巻線Ｎ１と２次巻線Ｎ２との間の結合係数を高めている。また、多層基板１０の長手方向両端側には、フェライトコア８ａの両端片８ｃ、８ｃを挿通するための縦長矩形状の挿通孔１０ａ、１０ａがそれぞれ貫設され、さらに両挿通孔１０ａ、１０ａの間にはフェライトコア８ａの中央片８ｄを挿通するための縦長楕円形状の挿通孔１０ｂが貫設されている。さらに、一方（図４（ａ）中の右側）の挿通孔１０ａ寄りには、３次巻線Ｎ３を多層基板１０にはんだ接合するためのはんだペーストが印刷された一対のランドパターン１０ｃ、１０ｃが形成されている。

また、３次巻線Ｎ３は導体を覆うように自己融着層が形成された自己融着電線からなり、多層基板１０に実装される前に予め平面コイルに形成されている。而して、３次巻線Ｎ３として自己融着電線を用いることによって、ボビンを用いることなくコイルを形成することができるので、ボビンを用いた場合と比較してコストアップを抑えることができる。なお、図４（ａ）では図示を簡略化するため３次巻線Ｎ３の巻き間隔を拡げて図示しているが、実際は自己融着電線が密に巻回され、互いの自己融着層を介して平面コイルが形成される。

ここで、本実施形態のトランスの組立手順について説明する。まず、多層基板１０を１次巻線Ｎ１がパターン配線された面を上側に向けた状態（図４（ｂ）の状態）に配置し、予め平面コイルに形成された３次巻線Ｎ３を図４（ａ）に示すように所定位置に配置する。その後、リフロー方式によって多層基板１０のランドパターン１０ｃに印刷されたはんだを溶かして３次巻線Ｎ３を多層基板１０にはんだ接合する。そして、フェライトコア８ａの各端片８ｃを対応する多層基板１０の挿通孔１０ａに、中央片８ｄを挿通孔１０ｂにそれぞれ上面側から挿通し、下面側からフェライトコア８ｂをフェライトコア８ａに組み付けると、１次巻線Ｎ１、２次巻線Ｎ２および３次巻線Ｎ３を挟み込む形でコア部８が多層基板１０に取り付けられ、トランスの組み立てが完了する。なお、多層基板１０にパターン配線された１次巻線Ｎ１と３次巻線Ｎ３との間の絶縁は３次巻線Ｎ３の自己融着層により確保される。

次に、図５（ａ）（ｂ）は本実施形態の他の例を示しており、図４（ａ）（ｂ）で説明したトランスでは、多層基板１０に３次巻線Ｎ３のみを実装しているが、本例のトランスでは、多層基板１０に３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を実装している。なお、以下の説明において図４（ａ）（ｂ）と同様の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

本例の多層基板１０は、図５（ａ）に示すように各挿通孔１０ａよりも長手方向両端側に、３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を実装するための一対のランドパターン１０ｃ、１０ｃがそれぞれ形成されている。また、多層基板１０の上面にパターン配線された１次巻線Ｎ１と、多層基板１０に実装された３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４との間には、図５（ｂ）に示すように絶縁フィルム１２が配置されており、１次巻線Ｎ１と３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４との間の絶縁距離が確保されている。

ここで、本例の点灯装置Ａに用いられるトランスの組立手順について説明する。まず、多層基板１０を１次巻線Ｎ１がパターン配線された面を上側に向けた状態（図５（ｂ）の状態）に配置し、予め平面コイルに形成された３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を図５（ａ）に示すように所定位置に対向して配置する。その後、リフロー方式によって多層基板１０のランドパターン１０ｃに印刷されたはんだを溶かして３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を多層基板１０にはんだ接合する。そして、フェライトコア８ａの各端片８ｃを対応する多層基板１０の挿通孔１０ａに、中央片８ｄを挿通孔１０ｂにそれぞれ上面側から挿通し、下面側からフェライトコア８ｂをフェライトコア８ａに組み付けると、１次巻線Ｎ１、２次巻線Ｎ２、３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を挟み込む形でコア部８が多層基板１０に取り付けられ、トランスの組み立てが完了する。

而して、本実施形態（図４および図５に示すトランス）では、多層基板１０にパターン配線された１次巻線Ｎ１および２次巻線Ｎ２（第１のコイル）と、多層基板１０に直接実装された３次巻線Ｎ３又は４次巻線Ｎ４（第２のコイル）とで巻線部を構成しているので、電線を用いたコイルのみでトランスを構成した場合に比べてトランスを薄型且つ小型化することができ、また多層の基板のみにパターン配線を形成した場合に比べて基板の層数を減らすことができ、コストアップを抑えることができる。

なお、本実施形態では、３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４を多層基板１０の上面にのみ実装した場合を例に説明したが、３次巻線Ｎ３および４次巻線Ｎ４の配置は本実施形態に限定されるものではなく、多層基板１０の下面に実装してもよいし、３次巻線Ｎ３を一面に実装するとともに４次巻線Ｎ４を他面に実装するように構成してもよい。

また、第２のコイルとして、第１の実施形態では平角線を用い、第２の実施形態では自己融着電線を用いた場合を例に説明したが、第１の実施形態において自己融着電線を用いてもよいし、第２の実施形態において平角線を用いてもよい。

第１の実施形態の点灯装置に用いられるトランスを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。 同上の回路図である。 同上に用いられるトランスの他の例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。 第２の実施形態の点灯装置に用いられるトランスを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。 同上に用いられるトランスの他の例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

７ 基板（プリント配線板）
８ａ フェライトコア（コア部）
８ｂ フェライトコア（コア部）
Ａ 点灯装置
ｎ１１、ｎ１２ １次巻線（第２のコイル）
ｎ２ ２次巻線（第１のコイル）
ｎ３ ３次巻線（第１のコイル）
Ｔｒ１ 昇圧トランス（トランス）

Claims (6)

1. 入力電圧を所定の電圧に変換するトランスと、トランスを含む点灯回路とを備え、前記トランスは、磁性回路を形成するコア部および電気回路を形成する巻線部を有し、前記巻線部は、プリント配線板に形成されたパターン配線からなる第１のコイルと、前記プリント配線板の厚み方向において前記第１のコイルと重なるように前記プリント配線板に直接実装される少なくとも１つの第２のコイルとを備えたことを特徴とする点灯装置。
2. 前記第２のコイルは平角線からなることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 前記第２のコイルは自己融着電線からなり、予めコイル状に形成された当該自己融着電線が前記プリント配線板に実装されることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
4. 前記プリント配線板において、前記第２のコイルの接合部が接合される部位と反対側の部位と前記第２のコイルとの間に、間隔を開けるための間隔保持部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の点灯装置。
5. 前記トランスは、前記第１又は第２のコイルのうち少なくとも何れか一方からなる出力用巻線を複数備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の点灯装置。
6. 少なくとも前記トランスを充填材で充填したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の点灯装置。

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