JP4099815B2 - インバータトランス - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置のバックライト装置の光源である放電灯を点灯させるインバータに用いられるトランスに関し、特に、複数の放電灯を点灯させるために複数の出力を取り出すことができる多灯用のインバータトランスに関する。

テレビジョン、パーソナルコンピュータなどの電子機器に用いられる液晶ディスプレイ装置は液晶が非発光のため、バックライト装置のような照明装置を必要とする。このバックライト装置の光源には放電灯が用いられており、そのような放電灯として冷陰極蛍光管が一般に用いられている。近年、液晶ディスプレイ装置の大型化に伴い、液晶テレビジョン装置等の大型の液晶ディスプレイ装置では、高輝度の表示を必要とするため、バックライト装置の光源には複数本の冷陰極蛍光管が用いられている。冷陰極蛍光管を点灯するには高電圧が必要であるため、インバータ回路のスイッチング部にて高周波電圧を発生させ、インバータトランスで昇圧して点灯に必要な高電圧を得て冷陰極蛍光管に印加している。

従来、インバータトランスは１出力型が一般的であり、１出力型の構造では、複数本の冷陰極蛍光管を点灯するために冷陰極蛍光管と同数のインバータトランスが必要となるため、大型の液晶ディスプレイ装置において、多数のインバータトランスを搭載する結果、バックライト装置が大型化してしまうという問題がある。このため、複数の二次巻線を備えて１個のインバータトランスで複数の出力が得られる構造としたインバータトランスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、特許文献１に記載されたインバータトランスを示しており、インバータトランス１２０は、ロ字形のコア１２１と、ロ字形のコア１２１の内側に配置したＩ形状の３個の内側コア１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃを備えている。内側コア１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃには一次巻線１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと二次巻線１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃがそれぞれ巻回されて、３灯の冷陰極蛍光管を点灯することができる。インバータトランス１２０では、一次巻線１２４に流れる電流によって二次巻線１２５にはすべて同一極性の電圧が誘起され、二次巻線１２５に誘起される電圧の差がなくなるため、インバータトランス１２０の絶縁耐圧を低くすることができる結果、インバータトランスを小型化できる。

ここで、液晶ディスプレイ装置、および、その大きさに追従するバックライト装置の大型化に伴い、光源である冷陰極蛍光管にも長尺のものが必要となるが、冷陰極蛍光管が長尺になるほど高い点灯開始電圧が必要となるため、インバータトランスの二次巻線の出力電圧もそれに従って高電圧化し、さらなる絶縁耐圧が必要となる。また、冷陰極蛍光管の低圧側をリターン線で戻す一般的な接続構成では、冷陰極蛍光管の低圧側の輝度が低下し易いという問題がある。さらに、高耐圧の配線部材を多く必要とするため、安全性やコスト増加の問題がある。

このため、低圧側の輝度の低下防止や高耐圧の配線部材の削減のために、１本の長尺の冷陰極蛍光管の両端、またはＵ字型などの屈曲管の両端に互いの位相が１８０度ずれた逆極性（逆位相）の高電圧を印加する方法や、あるいは２本の冷陰極蛍光管を低圧側で接続し、それぞれの冷陰極蛍光管に互いの位相が１８０度ずれた逆極性の高電圧を印加する方法など、倍電圧で冷陰極蛍光管を駆動する放電灯点灯装置が提案されている。このような放電灯点灯装置におけるインバータトランスは、冷陰極蛍光管の両端に逆極性の高電圧を印加するために、互いに独立した交流の高電圧を発生させる二次巻線を備え、各二次巻線は、出力電圧の位相が互いに１８０度ずれるように、巻き方向が互いに逆向きとなるように巻回されている（例えば、特許文献２参照）。

図１２は、特許文献２に記載のインバータトランスを示す平面図、図１３は、図１２に示すインバータトランスのコアの分解斜視図である。
図１２に示すインバータトランスは、一次巻線２３０に電磁結合した二つの二次巻線２４０ａ、２４０ｂを備えており、磁性材からなる一対のコア２５０、２６０のうちコア２５０には、図１３に示すように、細長い形状の脚２５１と、円柱状の脚２５２、２５３と、細長い突起２５４が形成されている。二つの脚２５２、２５３は突起２５４を介して細長い脚２５１の一側面に対向し、脚２５１の長手方向に沿って位置している。コア２５０の、二次巻線２４０ａ、２４０ｂの中心にそれぞれ挿入される脚２５２と脚２５３の間の位置には切欠部２５５を設け、コア２６０にも切欠部２６５を形成し、これらの切欠部２５５、２６５によって二次巻線２４０ａ、２４０ｂ間の電磁結合が弱まるため、脚２５２及び脚２５３を通る磁束の干渉が防止される。そして、二次巻線２４０ａと二次巻線２４０ｂは巻数が同じで巻線方向を逆方向にしているため、それぞれの二次巻線２４０ａ、２４０ｂには逆極性の電圧が出力される。

特開２００２−３５３０４４号公報 特開２００１−１４８３１８号公報

しかしながら、図１２に示すインバータトランスによれば、それを１個用いることにより、上述したような倍電圧による冷陰極蛍光管の駆動が可能となるものの、コア２５０の形状が複雑であり、成形加工が難しく、コスト高になるという問題がある。また、このインバータトランスは、二次巻線を２つ備えた２出力型の構造であるが、さらに多数の二次巻線を備える構造にした場合、コア２５０の形状がさらに複雑になるという問題がある。

一方、図１１に示すインバータトランス１２０は、ロ字形のコア１２１と、ロ字形のコア１２１の内側に配置したＩ形状の内側コア１２３から構成されており、コア形状が簡素であるため、インバータトランスにおけるコアの成形の容易性において有利なものである。しかしながら、インバータトランス１２０における二次巻線１２５ａ〜１２５ｃは、すべて同一極性の出力電圧が誘起されるものであり、３つの内側コア１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの間隔が略均等に配置されるように設計されている。そのため、３つの内側コア１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃに巻回した二次巻線１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃのうちのいずれかの二次巻線に他の二次巻線に対して逆極性の出力電圧が誘起される構成にした場合、互いに逆極性の出力電圧が誘起される隣接二次巻線間の、特に高電位側での絶縁耐圧が十分ではなく、コロナ放電あるいは火花放電が生じ、場合によっては発火してしまうというおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑み、高い絶縁信頼性を保持しつつ互いに逆極性の出力電圧を含む複数の出力電圧が得られると共に、小型かつ安価な多灯用のインバータトランスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、複数個の脚部を備えたコアと、一次巻線および二次巻線が巻回された複数個のボビンとを備え、前記複数個の脚部に前記ボビンをそれぞれ装着したインバータトランスにおいて、隣接する２個のボビンからなるボビン対には、該ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線に誘起される出力電圧の極性が互いに異なる第１ボビン対と、該出力電圧の極性が同一の第２ボビン対とが含まれており、前記第１ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離が前記第２ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離よりも大きくなるように、前記第１ボビン対の間に絶縁距離形成手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、隣接する２個のボビンからなるボビン対には、該ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線に誘起される出力電圧の極性が互いに異なる第１ボビン対と、該出力電圧の極性が同一の第２ボビン対とが含まれており、前記第１ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離が前記第２ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離よりも大きくなるように、前記第１ボビン対の間に絶縁距離形成手段を設けたことにより、１個のインバータトランスを用いて互いに逆極性の出力電圧を含む複数の出力電圧を得る際に、高い絶縁信頼性を保持しつつ多数のボビンをスペースの無駄なく配列することが可能となり、出力数に対して必要な実装面積の小さい小型のインバータトランスを安価に構成することが可能となる。

また、本発明は、例えば４〜６個の出力を有するインバータトランスとして好適に実現することができるが、本発明に係るインバータトランスにおける省スペース構造は、インバータトランスの出力数（すなわち、二次巻線が巻回されたボビン数）が増大するにつれて、その省スペース化の効果も増大するものであるため、例えば液晶テレビジョン装置等で使用される大型のバックライト装置に有利に適用されるものである。

本発明の一態様では、前記絶縁距離形成手段は、前記ボビンの一側面側に該ボビンと一体に形成された延設部からなり、前記第１ボビン対は、一方のボビンの前記延設部と他方のボビンの前記延設部のない側面とを係合させて連結され、前記第２ボビン対は、両方のボビンの前記延設部のない側面同士を係合させて連結されるものである。

あるいは、前記絶縁距離形成手段は、前記ボビンとは別体に形成された非磁性のスペーサからなり、前記第１ボビン対は、一方のボビンの一側面を前記スペーサの一方の側面に係合させ、かつ、他方のボビンの一側面を前記スペーサの他方の側面に係合させて連結され、前記第２ボビン対は、両方のボビンの側面同士を係合させて連結されるものであってもよい。

絶縁距離形成手段を上記構成とすることによって、簡素かつ安価な構成により本発明に係るインバータトランスを実現すると共に、複数のボビン同士または複数のボビンとスペーサとを連結して一体化することにより、ボビンの固定の確実性および組み付け性の向上に寄与するものである。また、絶縁距離形成手段としてスペーサを用いる場合には、その幅を変えることによって、二次巻線間の絶縁耐圧を確保するための必要な空間を容易に調整することが可能となる。

本発明の別の一態様では、前記インバータトランスは、リーケージトランスであることが好ましく、これによって、インバータトランスの二次側に接続された冷陰極蛍光管等を点灯させる際に、インバータトランスのリーケージインダクタンスをバラストとして機能させることができる。

本発明は、上記のように構成したため、高い絶縁信頼性を保持しつつ互いに逆極性の出力電圧を含む複数の出力電圧が得られると共に、小型かつ安価な多灯用のインバータトランスを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるインバータトランス１を示す平面図、図２は、その分解図である。本実施形態におけるインバータトランス１は、コア３と、一次巻線６および二次巻線７が巻回されたボビン５Ａ〜５Ｄとを備えた４出力型のインバータトランスである。

コア３は、コア３Ａとコア３Ｂとを突き合せることによって構成され、コア３Ａは、好ましくはＮｉ−Ｚｎフェライトからなり、６個の脚部３ａ〜３ｆが連結部３ｇにて連結された略Ｅ型の形状を有している。コア３Ｂも、コア３Ａと同様に、好ましくはＮｉ−Ｚｎフェライトからなり、６個の脚部３ａ’〜３ｆ’が連結部３ｇ’にて連結された略Ｅ型の形状を有している。また、コア３Ｂの脚部３ｂ’〜３ｅ’の長さは他の脚部３ａ’、３ｆ’に比べて僅かに短く形成されており、コア３Ａとコア３Ｂとを突き合わせてコア３を構成する際に、コア３Ａの脚部３ｂ〜３ｅとコア３Ｂの脚部３ｂ’〜３ｅ’の突き合わせ箇所にはギャップが形成される。インバータトランス１は、このギャップに応じた所定の値のリーケージインダクタンスを有するリーケージトランスを構成するものである。なお、本実施形態におけるインバータトランスは、所定の値のリーケージインダクタンスを有する限り、同一形状のコア３Ａ、３Ｂを用いてコア３を形成するものであってもよい。

コア３の４個の脚部３ｂ−３ｂ’〜３ｅ−３ｅ’には、一次巻線６および二次巻線７が巻回された４個のボビン５Ａ〜５Ｄがそれぞれ装着される。ボビン５Ａ〜５Ｄは、好ましくは液晶ポリマー材からなり、図２に示すように、ボビン５Ａとボビン５Ｃが同一形状に形成され、また、ボビン５Ｂとボビン５Ｄが（ボビン５Ａ、５Ｃとは異なる）同一形状に形成されている。

ボビン５Ｂおよびボビン５Ｄは、巻芯８と、巻芯８の両端にそれぞれ形成された端子台９Ａ、９Ｂとから構成され、端子台９Ａ、９Ｂにはそれぞれ端子ピン１０が植設されている。巻芯８の外周には、９つのフランジ１１が一体に形成されており、フランジ１１ａとフランジ１１ｂの間のセクションに一次巻線６が巻回され、フランジ１１ｂとフランジ１１ｉとの間でフランジ１１ｃ〜１１ｉによって分割された複数のセクションには、二次巻線７が分割巻きにて巻回される。また、端子台９Ａの一方の側面には凹部１３が形成され、他方の側面には突起部１４が形成されており、端子台９Ｂには、同様の凹部１３および突起部１４が、それぞれ端子台９Ａの側面とは反対側の側面に形成されている。

ボビン５Ａおよびボビン５Ｃは、ボビン５Ｂ、５Ｄと同様に、巻芯８と、巻芯８の両端にそれぞれ形成された端子台９Ａ、９Ｂから構成され、端子台９Ａ、９Ｂにはそれぞれ端子ピン１０が植設されている。巻芯８の外周には、９つのフランジ１１が一体に形成されており、フランジ１１ａとフランジ１１ｂの間のセクションに一次巻線６が巻回され、フランジ１１ｂとフランジ１１ｉとの間でフランジ１１ｃ〜１１ｉによって分割された複数のセクションには、二次巻線７が分割巻きにて巻回されている。さらに、ボビン５Ａ、５Ｃには、端子台９Ａの一方の側面側に、延設部１２Ａが端子台９Ａと一体に形成されており、端子台９Ｂにも、端子台９Ａに形成された延設部１２Ａと同様の延設部１２Ｂが端子台９Ｂと一体に形成されている。これらの延設部１２Ａ、１２Ｂは、本実施形態における絶縁距離形成手段を構成するものである。また、延設部１２Ａには、その先端部に凹部１３が形成され、先端部とは反対側の側面に突起部１４が形成されており、延設部１２Ｂには、その先端部に突起部１４が形成され、先端部とは反対側の側面に凹部１３が形成されている。

次に、インバータトランス１の組立方法について説明する。
まず、ボビン５Ａの延設部１２Ｂの突起部１４とボビン５Ｂの端子台９Ｂの凹部１３とを係合させ、ボビン５Ｂの端子台９Ａの突起部１４とボビン５Ａの延設部１２Ｂの凹部１３と係合させることによって、ボビン５Ａとボビン５Ｂとを連結する。同様に、ボビン５Ｃの延設部１２Ｂの突起部１４とボビン５Ｄの端子台９Ｂの凹部１３とを係合させ、ボビン５Ｄの端子台９Ａの突起部１４とボビン５Ｃの延設部１２Ａの凹部１３と係合させることによって、ボビン５Ｃとボビン５Ｄとを連結する。そして、ボビン５Ｂの端子台９Ａの突起部１４とボビン５Ｃの端子台９Ａの凹部１３とを係合させ、ボビン５Ｃの端子台９Ｂの突起部１４とボビン５Ｂの端子台９Ｂの凹部１３とを係合させることによって、ボビン５Ｂとボビン５Ｃとを連結する。これによって、４個のボビン５Ａ〜５Ｄが一体に連結される。次に、コア３Ａの脚部３ｂ〜３ｅおよびコア３Ｂの脚部３ｂ’〜３ｅ’を、一体に連結されたボビン５Ａ〜５Ｄのそれぞれの巻芯８の中央孔（図示省略）に挿通し、コア３Ａとコア３Ｂを突き合わせることによってインバータトランス1が出来上がる。

ここで、各ボビン５Ａ〜５Ｄの一次巻線６および二次巻線７の具体的な巻回方向については、例えば次のようなものとすることができる。すなわち、ボビン５Ａの一次巻線６とボビン５Ｂの一次巻線６を同一の巻き方向に巻回し、ボビン５Ｃの一次巻線６とボビン５Ｄの一次巻線６は、同一の巻き方向であって、かつ、ボビン５Ａ、５Ｂの一次巻線６とは逆方向に巻回する。二次巻線７については、ボビン５Ａの二次巻線７とボビン５Ｃの二次巻線７を同一の巻き方向に巻回し、ボビン５Ｂの二次巻線とボビン５Ｄの二次巻線を、同一の巻き方向であって、かつ、ボビン５Ａ、５Ｃの二次巻線７とは逆方向に巻回する。

このように各一次巻線６および２次巻線が巻回されたインバータトランス１において、各ボビン５Ａ〜５Ｄの一次巻線６に同一の交流電圧を印加することによって、ボビン５Ｂの二次巻線７には、ボビン５Ａの二次巻線７の出力電圧と位相が１８０度ずれた逆極性で同じ大きさの出力電圧が発生し、また、ボビン５Ｃの二次巻線７には、ボビン５Ｂの二次巻線７の出力電圧と同一極性で同じ大きさの出力電圧が発生し、また、ボビン５Ｄの二次巻線７には、ボビン５Ｃの二次巻線７の出力電圧と位相が１８０度ずれた逆極性で同じ大きさの出力電圧が発生する。

以上のように構成されたインバータトランス１において、逆極性の出力電圧が隣り合うボビン５Ａの二次巻線７とボビン５Ｂの二次巻線７との間、および、ボビン５Ｃの二次巻線７とボビン５Ｄの二次巻線７との間は、その電位差が大きくなるため、同一極性の出力電圧が隣り合うボビン５Ｂの二次巻線７とボビン５Ｃの二次巻線７との間よりも高い絶縁耐圧を確保する必要がある。

しかるに、本実施形態における第１ボビン対を構成するボビン５Ａとボビン５Ｂは、ボビン５Ａに形成した延設部１２Ａ、１２Ｂによって連結されており、ボビン５Ａの二次巻線７とボビン５Ｂの二次巻線７との間には、延設部１２Ａ、１２Ｂの延長分の一定の空間が確保されている。同様に、本実施形態における第１ボビン対を構成するボビン５Ｃとボビン５Ｄは、ボビン５Ｃに形成した延設部１２Ａ、１２Ｂによって連結されており、ボビン５Ａの二次巻線７とボビン５Ｂの二次巻線７との間にも、延設部１２Ａ、１２Ｂの延長分の一定の空間が確保されている。逆に、本実施形態における第２ボビン対を構成するボビン５Ｂとボビン５Ｃは、ボビン５Ｂおよびボビン５Ｃの延設部１２Ａ、１２Ｂの無い側面同士によって、不要な空間を介在させることなく連結されている。

したがって、二次巻線７に誘起される出力電圧が逆極性であるボビン５Ａの二次巻線７とボビン５Ｂの二次巻線７との間の距離、および、ボビン５Ｃの二次巻線７とボビン５Ｄの二次巻線７との間の距離を、二次巻線７に誘起される出力電圧が同極性であるボビン５Ｂの二次巻線７とボビン５Ｃの二次巻線７との間の距離よりも大きく、絶縁性において高い信頼性を持つと共に、複数のボビンを無駄無く配列した多出力のインバータトランスが構成されるものである。

なお、本発明は、各ボビンに巻回された一次巻線および二次巻線の具体的な巻回方向に限定されるものではなく、各ボビンの二次巻線に発生する出力電圧が所定の極性を有するものである限り、インバータトランスが接続されるインバータ回路等の仕様を含む種々の設計条件を勘案の上、任意の適切な巻回方向とすることができる。また、このことは、以下に説明するすべての実施形態でも同様であるため、以下の記載において、各ボビンの巻線の具体的な巻回方向の説明は省略する。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態におけるインバータトランス２０を示す分解図である。
本実施形態におけるインバータトランス２０は、第１の実施形態のインバータトランス１と同一のコア３Ａ、３Ｂを使用して、同様の特性を有するインバータトランスを構成するものであり、その主要な相違点は、４個のボビン２１Ａ〜２１Ｄをすべて同一形状のボビンとし、絶縁距離形成手段としてスペーサ２２を用いることである。ここで、同一形状を有する４個ボビン２１Ａ〜２１Ｄには、例えば、図２に示すボビン５Ｂ、５Ｄと同一のボビンを使用することができる。

本実施形態における絶縁距離形成手段であるスペーサ２２は、非磁性材で形成されており、好ましくはボビンと同一材料、例えば液晶ポリマー材にて形成されている。スペーサ２２の一方の側面の両端部には、凹部１３と突起部１４が形成され、他方の側面の対向する箇所には、それぞれ突起部１４と凹部１３が形成されている。また、スペーサ２２の幅は、例えば第１の実施形態における延設部１２の延長寸法と同一寸法になるように形成されている。

次に、インバータトランス２０の組立方法について説明する。
スペーサ２２の一方（図２において紙面左側）の側面の凹部１３および突起部１４とボビン２１Ａの端子台９Ｂの突起部１４および端子台９Ａの凹部１３とをそれぞれ係合させ、また、スペーサ２２の他方（図２において紙面右側）の側面の凹部１３および突起部１４とボビン２１Ｂの端子台９Ｂの突起部１４および端子台９Ａの凹部１３とをそれぞれ係合させることによって、ボビン２１Ａとボビン２１Ｂをスペーサ２２を介して連結する。同様にして、スペーサ２２を介してボビン２１Ｃとボビン２１Ｄを連結した後、ボビン２１Ｂの端子台９Ｂの突起部１４とボビン２１Ｃの端子台９Ｂの凹部１３とを係合させ、ボビン２１Ｃの端子台９Ａの突起部１４とボビン２１Ｂの端子台９Ａの凹部１３とを係合させることによって、４個のボビン２１Ａ〜２１Ｄが一体に連結される。次に、コア３Ａの脚部３ｂ〜３ｅおよびコア３Ｂの脚部３ｂ’〜３ｅ’を、一体に連結されたボビン２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれの巻芯８の中央孔（図示省略）に挿通し、コア３Ａとコア３Ｂを突き合わせることによってインバータトランス２０が出来上がる。

本実施形態におけるインバータトランス２０において、第１ボビン対を構成するボビン２１Ａとボビン２１Ｂ、および、ボビン２１Ｃとボビン２１Ｄは、共にスペーサ２２を介して連結されており、ボビン２１Ａの二次巻線７とボビン２１Ｂの二次巻線７との間、および、ボビン２１Ｃとボビン２１Ｄとの間には、スペーサ２２の幅分の一定の空間が確保されている。逆に、本実施形態における第２ボビン対を構成するボビン２１Ｂとボビン２１Ｃは、ボビン２１Ｂおよびボビン２１Ｃの側面同士によって、不要な空間を介することなく連結されている。

以上のように構成されたインバータトランス２０は、同一形状のボビン２１Ａ〜２１Ｄとスペーサ２２とを用いて、第１の実施形態におけるインバータトランス１と同様の作用・効果を得るものである。さらに、インバータトランス２０では、複数種類のスペーサ２２、あるいは単一または複数種類のスペーサ２２の組合せを使用して、絶縁距離形成手段の幅を容易に変動させることができるため、出力電圧の極性が異なる二次巻線７間の絶縁耐圧を確保するために必要な空間を柔軟に調整することができる。

図４は、第１および第２の実施形態におけるインバータトランスの好適な応用例として、図１に示すインバータトランス１を使用した放電灯点灯装置を用い、そのトランス部分の回路構成の一例を示した図である。

図４に示す放電灯点灯装置は、インバータトランス１を用いて、両端に電極を有するＵ字型の冷陰極蛍光管３０Ａ、３０Ｂを点灯させるものである。具体的には、冷陰極蛍光管３０Ａの一方の電極３０ａはボビン５Ａの二次巻線７の一端に接続され、冷陰極蛍光管３０Ａの他方の電極３０ｂはボビン５Ｂの二次巻線７の一端に接続されている。また、冷陰極蛍光管３０Ｂの一方の電極３０ａはボビン５Ｃの二次巻線７の一端に接続され、冷陰極蛍光管３０Ｂの他方の電極３０ｂはボビン５Ｄの二次巻線７の一端に接続されている。また、各二次巻線７の冷陰極蛍光管が接続されていない側の一端は、グランドに接地されている。

ここで、インバータトランス１のボビン５Ａ〜５Ｄの各一次巻線６は、図示しないインバータ回路に接続されており、このインバータ回路により各一次巻線６を共通の交流電圧で駆動することによって、冷陰極蛍光管３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの両端の電極３０ａ、３０ｂには出力電圧の位相が互いに１８０度ずれた逆極性の交流電圧が印加され、冷陰極蛍光管３０Ａ、３０Ｂは、倍電圧で駆動されることになる。

なお、図４には、２本のＵ字型の冷陰極蛍光管３０Ａ、３０Ｂを点灯させる構成が示されているが、Ｕ字型の冷陰極蛍光管３０Ａ、３０Ｂの代わりに、２本の直管の冷陰極蛍光管を点灯させるものであってもよい。その場合には、２本の直管の低圧側の電極同士を接続し、それらの直管の高圧側の電極を、例えばボビン５Ａおよびボビン５Ｂの二次巻線７の接地されていない側の一端にそれぞれ接続するものである。これによって、２本の直管からなる１組の冷陰極蛍光管を、それぞれの電極に互いに１８０度ずれた逆極性の交流電圧を印加して倍電圧で駆動することができる。同様にして、２本の直管からなるもう１組の冷陰極蛍光管をボビン５Ｃおよびボビン５Ｄの二次巻線７の接地されていない側の一端にそれぞれ接続することによって、図４に示す回路構成により、４本の直管を点灯させることができる。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態におけるインバータトランス４０を示す分解図である。
本実施形態におけるインバータトランス４０は、第１および第２の実施形態におけるインバータトランス１、２０と同様の４出力型のインバータトランスであるが、その第１および第２ボビン対を構成する各ボビンの組合せが相違するものである。

インバータトランス４０は、このような４出力型のインバータトランスを、第２の実施形態におけるインバータトランス２０と同様の部材構成により実施するものである。すなわち、コア４Ａ、４Ｂは、それぞれの脚部４ｂ〜４ｃ、４ｂ’〜４ｃ’が本実施形態におけるボビン４１Ａ〜４１Ｄの構成に応じて配置されていることを除いて、図３に示すコア３Ａ、３Ｂと同様のものである。また、ボビン４１Ａ〜４１Ｄおよびスペーサ２２は、図３に示すボビン２１Ａ〜２１Ｄおよびスペーサ２２と、それぞれ同一の構造を有するものである。

インバータトランス４０は、ボビン４１Ａの二次巻線７とボビン４１Ｂの二次巻線７の出力電圧は同極性、ボビン４１Ｃの二次巻線７とボビン４１Ｄの二次巻線７の出力電圧は同極性であり、ボビン４１Ｂの二次巻線７とボビン４１Ｃの二次巻線７の出力電圧が互いに逆極性になるように形成されている。したがって、本実施形態における第１ボビン対を構成するボビン４１Ｂとボビン４１Ｃは、スペーサ２２を介して連結され、本実施形態における第２ボビン対を構成するボビン４１Ａとボビン４１Ｂ、および、ボビン４１Ｃとボビン４１Ｄは、各ボビン間にスペーサ２２を介することなく連結されている。インバータトランス４０は、このような構成によって、上述した実施形態におけるインバータトランスと同様の作用・効果を得るものである。

図６は、本実施形態におけるインバータトランス４０の好適な応用例として、図５に示すインバータトランス４０を２個使用した放電灯点灯装置を用い、そのトランス部分の回路構成の一例を示した図である。

図６に示す放電灯点灯装置は、両端に電極を有する直管の冷陰極蛍光管４５Ａ〜４５Ｄを、図５に示すインバータトランス４０に相当する２個のインバータトランス４０Ａ、４０Ｂを用いて点灯させるものであり、インバータトランス４０Ａ、４０Ｂは、冷陰極蛍光管４５Ａ〜４５Ｄの両端にそれぞれ配設されている。具体的には、冷陰極蛍光管４５Ａの一方の電極４５ａはインバータトランス４０Ａのボビン４１Ａの二次巻線７の一端に接続され、他方の電極４５ｂはインバータトランス４０Ｂのボビン４１Ａの二次巻線７の一端に接続されている。同様に、冷陰極蛍光管４５Ｂ〜４５Ｄの両端の電極は、インバータトランス４０Ａのボビン４１Ｂ〜４１Ｄ及びインバータトランス４０Ｂのボビン４１Ｂ〜４１Ｄの二次巻線７の一端にそれぞれ接続されている。また、各二次巻線７の冷陰極蛍光管が接続されていない側の一端は、グランドに接地されている。

ここで、インバータトランス４０Ａのボビン４１Ａ〜４１Ｄの各一次巻線６、および、インバータトランス４０Ｂのボビン４１Ａ〜４１Ｄの各一次巻線６は、図示しないインバータ回路に接続されており、このインバータ回路により、例えば、インバータトランス４０Ａのボビン４１Ａ〜４１Ｄの各一次巻線６には共通の駆動電圧が印加され、インバータトランス４０Ｂのボビン４１Ａ〜４１Ｄの各一次巻線６には、インバータトランス４０Ａの駆動電圧とは逆極性の共通の交流電圧が印加されるものである。これによって、冷陰極蛍光管４５Ａ〜４５Ｄのそれぞれの両端の電極４５ａ、４５ｂには出力電圧の位相が互いに１８０度ずれた逆極性の交流電圧が印加され、冷陰極蛍光管４５Ａ〜４５Ｂを倍電圧で駆動することができる。その際、図６に示すように、冷陰極蛍光管４５Ａ、４５Ｂの組と冷陰極蛍光管４５Ｃ、４５Ｄの組とは、二次巻線７の出力電圧が互いに逆極性で印加されることになる。

なお、図６に示す回路構成において、インバータトランス４０Ｂのボビン４１Ａ〜４１Ｄの巻線を、インバータトランス４０Ａのそれぞれ対応するボビン４１Ａ〜４１Ｄの巻線の巻回方向と逆方向に巻回し、インバータトランス４０Ａおよびインバータトランス４０Ｂの全一次巻線６を共通の交流電圧で駆動するものであってもよい。

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態におけるインバータトランス５０の分解図である。
本実施形態におけるインバータトランス５０は、二次巻線７が巻回されたボビンを５個備えた５出力型のインバータトランスの一実施形態である。

インバータトランス５０は、このような５出力型のインバータトランスを、第１の実施形態におけるインバータトランス１と同様の部材構成で実施するものである。すなわち、図７に示すコア６Ａ、６Ｂは、図２に示すコア３Ａ、３Ｂよりもそれぞれ１個多い脚部５ａ〜５ｇ、５ａ’〜５ｇ’を有し、それらの脚部５ａ〜５ｇ、５ａ’〜５ｇ’が本実施形態におけるボビン５１Ａ〜５１Ｅの構成に応じて配置されていることを除いて、図３に示すコア３Ａ、３Ｂと同様のものである。また、ボビン５１Ａ、５１Ｃは、図２に示すボビン５Ａと同一の構造を有するものであり、ボビン５１Ｂ、５１Ｄ、５１Ｅは、図２に示すボビン５Ｂと同一の構造を有するものである。

インバータトランス５０は、ボビン５１Ａの二次巻線７とボビン５１Ｂの二次巻線７の出力電圧、および、ボビン５１Ｃの二次巻線７とボビン５１Ｄの二次巻線７の出力電圧は互いに逆極性であり、ボビン５１Ｂの二次巻線７とボビン５１Ｃの二次巻線７の出力電圧、および、ボビン５１Ｄの二次巻線７とボビン５１Ｅの二次巻線７の出力電圧は同極性となるように形成されている。したがって、本実施形態における第１ボビン対を構成するボビン５１Ａとボビン５１Ｂ、および、ボビン５１Ｃとボビン５１Ｄは、それぞれボビン５１Ａおよびボビン５１Ｃに形成した延設部１２Ａ、１２Ｂによって連結され、本実施形態における第２ボビン対を構成するボビン５１Ｂとボビン５１Ｃ、および、ボビン５１Ｄとボビン５１Ｅは、各ボビンの延設部１２Ａ、１２Ｂの無い側面同士によって連結されている。インバータトランス５０は、このような構成によって、上述した実施形態におけるインバータトランスと同様の作用・効果を得るものである。

図８は、本実施形態におけるインバータトランス５０の好適な応用例として、図７に示すインバータトランス５０を２個使用した放電灯点灯装置を用い、そのトランス部分の回路構成の一例を示した図である。

図８に示す放電灯点灯装置は、両端に電極を有するＵ字型の冷陰極蛍光管３０Ａ〜３０Ｅを図７に示すインバータトランス５０に相当する２個のインバータトランス５０Ａ、５０Ｂを用いて点灯させるものである。具体的には、冷陰極蛍光管３０Ａの一方の電極３０ａは、インバータトランス５０Ａのボビン５１Ａの二次巻線７の一端に接続され、他方の電極３０ｂはインバータトランス５０Ａのボビン５１Ｂの二次巻線７の一端に接続されている。同様にして、冷陰極蛍光管３０Ｂはインバータトランス５０Ａのボビン５１Ｃおよび５１Ｄの二次巻線７に、冷陰極蛍光管３０Ｄはインバータトランス５０Ｂのボビン５１Ｄおよび５１Ｃの二次巻線７に、冷陰極蛍光管３０Ｅはインバータトランス５０Ｂのボビン５１Ｂおよびボビン５１Ａの二次巻線７にそれぞれ接続されている。また、冷陰極蛍光管３０Ｃは、その一方の電極３０ａがインバータトランス５０Ａのボビン５１Ｅの二次巻線７の一端に接続され、他端の電極３０ｂはインバータトランス５０Ｂのボビン５１Ｅの二次巻線７の一端に接続されている。また、それぞれの二次巻線７の冷陰極蛍光管が接続されていない側の一端は、グランドに接地されている。

ここで、インバータトランス５０Ａのボビン５１Ａ〜５１Ｅの各一次巻線６、および、インバータトランス５０Ｂのボビン５１Ａ〜５１Ｅの各一次巻線６は、図示しないインバータ回路に接続されており、このインバータ回路により、例えば、インバータトランス５０Ａのボビン５１Ａ〜５１Ｃの各一次巻線６には共通の駆動電圧が印加され、インバータトランス５０Ｂのボビン５１Ａ〜５１Ｃの各一次巻線６には、インバータトランス５０Ａの駆動電圧とは逆極性の共通の交流電圧が印加されるものである。これによって、冷陰極蛍光管３０Ａ〜３０Ｅのそれぞれの両端の電極３０ａ、３０ｂには出力電圧の位相が互いに１８０度ずれた逆極性の交流電圧が印加され、冷陰極蛍光管３０Ａ〜３０Ｅを倍電圧で駆動することができる。その際、二次巻線７に誘起される出力電圧が逆極性となるインバータトランス５０Ａのボビン５１Ｅと、インバータトランス５０Ｂのボビン５１Ｅとの間の距離は、インバータトランス５０Ａとインバータトランス５０Ｂを、少なくともこれらのボビン５１Ｅ、５１Ｅを近接させることなく実装することで調整することができる。

なお、図８に示す回路構成において、インバータトランス５０Ｂのボビン５１Ａ〜５１Ｅの巻線を、インバータトランス５０Ａのそれぞれ対応するボビン５１Ａ〜５１Ｄの巻線の巻回方向と逆方向に巻回し、インバータトランス５０Ａおよびインバータトランス５０Ｂの全一次巻線６を共通の交流電圧で駆動するものであってもよい。

また、図４に示す放電灯点灯装置と同様に、２本の直管の冷陰極蛍光管を、低圧側の電極同士を接続し、それぞれの高圧側の電極を、例えばインバータトランス５０Ａのボビン５１Ａおよびボビン５１Ｂの二次巻線７の接地されていない方の一端にそれぞれ接続することにより、Ｕ字型の冷陰極蛍光管３０Ａ〜３０Ｅの代わりに２本の直管の冷陰極蛍光管を点灯させるものであってもよい。図８に示す回路構成では、５組１０本の直管の冷陰極蛍光管を点灯することができる。

（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態におけるインバータトランス６０の分解図である。
本実施形態におけるインバータトランス６０は、二次巻線７が巻回されたボビンを６個備えた６出力型のインバータトランスの一実施形態である。

インバータトランス６０は、このような６出力型のインバータトランスを、第１の実施形態におけるインバータトランス１と同様の部材構成で実施するものである。すなわち、図９に示すコア６２Ａ、６２Ｂは、図２に示すコア３Ａ、３Ｂよりもそれぞれ２個多い脚部６２ａ〜６２ｈ、６２ａ’〜６２ｈ’を有し、本実施形態におけるボビン６１Ａ〜６１Ｆの構成に応じて配置されていることを除いて、図３に示すコア３Ａ、３Ｂと同様のものである。また、ボビン６１Ａ、６１Ｃ、６１Ｅは、図２に示すボビン５Ａと同一の構造を有するものであり、ボビン６１Ｂ、６１Ｄ、６１Ｆは、図２に示すボビン５Ｂと同一の構造を有するものである。

インバータトランス６０は、ボビン６１Ａの二次巻線７とボビン６１Ｂの二次巻線７の出力電圧、ボビン６１Ｃの二次巻線７とボビン６１Ｄの二次巻線７の出力電圧、および、ボビン６１Ｅの二次巻線７とボビン６１Ｆの二次巻線７の出力電圧は、互いに逆極性であり、ボビン６１Ｂの二次巻線７とボビン６１Ｃの二次巻線７の出力電圧、および、ボビン６１Ｄの二次巻線７とボビン６１Ｅの二次巻線７の出力電圧は、同極性になるように形成されている。したがって、本実施形態における第１ボビン対を構成するボビン６１Ａとボビン６１Ｂ、ボビン６１Ｃとボビン６１Ｄ、およびボビン６１Ｅとボビン６１Ｆは、それぞれボビン６１Ａ、ボビン６１Ｃ、ボビン６１Ｅに形成した延設部１２Ａ、１２Ｂによって連結され、本実施形態における第２ボビン対を構成するボビン６１Ｂとボビン６１Ｃ、および、ボビン６１Ｄとボビン６１Ｅは、各ボビンの延設部１２Ａ、１２Ｂの無い側面同士によって連結されている。インバータトランス６０は、このような構成によって、上述した実施形態におけるインバータトランスと同様の作用・効果を得るものである。

図１０は、本実施形態におけるインバータトランス６０の好適な応用例として、図９に示すインバータトランス６０を使用した放電灯点灯装置を用い、そのトランス部分の回路構成の一例を示した図である。

図１０に示す放電灯点灯装置は、両端に電極を有する直管の冷陰極蛍光管６５Ａ〜６５Ｆをインバータトランス６０を用いて点灯させるものである。具体的には、冷陰極蛍光管６５Ａ、６５Ｂは、それぞれの低圧側の電極６５ｂ同士が接続されており、冷陰極蛍光管６５Ａの一方の電極６５ａはインバータトランス６０のボビン６１Ａの二次巻線７の一端に接続され、冷陰極蛍光管６５Ｂの一方の電極６５ａはボビン６１Ｂの二次巻線７の一端に接続されている。同様に、冷陰極蛍光管６５Ｃ、６５Ｄは、それぞれの低圧側の電極６５ｂ同士が接続されて、冷陰極蛍光管６５Ｃの一方の電極６５ａは、インバータトランス６０のボビン６１Ｃの二次巻線７の一端に接続され、冷陰極蛍光管６５Ｄの一方の電極６５ａはボビン６１Ｄの二次巻線７の一端に接続されており、冷陰極蛍光管６５Ｅ、６５Ｆも、それぞれの低圧の側の電極６５ｂ同士が接続されて、冷陰極蛍光管６５Ｅの一方の電極６５ａはインバータトランス６０のボビン６１Ｅの二次巻線７の一端に接続され、冷陰極蛍光管６５Ｆの一方の電極６５ａはインバータトランス６０のボビン６１Ｆの二次巻線７の一端に接続されている。また、各二次巻線７の冷陰極蛍光管が接続されていない側の一端は、グランドに接地されている。

ここで、インバータトランス６０のボビン６１Ａ〜６１Ｆの各一次巻線６は、図示しないインバータ回路に接続されており、このインバータ回路により各一次巻線６を共通の交流電圧で駆動することによって、冷陰極蛍光管６５Ａ、６５Ｂのそれぞれの一端の電極６５ａ、６５ａ、冷陰極蛍光管６５Ｃ、６５Ｄのそれぞれの一端の電極６５ａ、６５ａ、および、冷陰極蛍光管６５Ｅ、６５Ｆのそれぞれの一端の電極６５ａ、６５ａには、出力電圧の位相が互いに１８０度ずれた逆極性の交流電圧が印加され、２本の直管からなる冷陰極蛍光管の組６５Ａ−６５Ｂ、６５Ｃ−６５Ｄ、６５Ｅ−６５Ｆは、倍電圧で駆動されることになる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明に係るインバータトランスは、上述した実施形態に記載された構成に限定されるものではない。例えば、図５に示すインバータトランス４０を、図２に示すインバータトランス１と同様の部材構成で（すなわち、延設部を有するボビンを用いて）実施すること、また、図７に示すインバータトランス５０、および、図９に示すインバータトランス６０を、図３に示すインバータトランス２０と同様の部材構成で（すなわち、同一形状のボビンとスペーサとを用いて）実施することが可能である。また、上述した実施形態では、４個〜６個のボビンを装着したインバータトランスが示されているが、本発明に係るインバータトランスは、使用するボビンの個数に限定されるものではなく、インバータトランスの外径寸法が許容できる範囲であれば、上述した実施形態に開示された構造に基づいて、より多くのボビンを装着したインバータトランスを構成することができる。

また、各ボビンの端子台の側面に形成した延接部、およびスペーサは、上述した形状に限定されるものではなく、隣接するボビン同士の二次巻線の出力電圧が逆極性となる場合に両者間の絶縁耐圧を十分に確保できる任意の適切な形状とすることができる。例えば、ボビン同士およびボビンとスペーサとを連結するための凹部１３と突起部１４は、互いに係合可能な形状および配置であれば、任意の適切な形状および配置とすることができる。

また、上述した実施形態において、コア材質はＮｉ−Ｚｎフェライト、スペーサはボビンと同一材料である液晶ポリマーとしたが、本発明に係るインバータトランスは、その部品の材質に限定されるものではなく、トランスを構成するために適切な所定の特性を有する限り、他の材質の相当部材を用いてもよい。また、上述した実施形態では、コア形状は複数の脚部を有した２つのＥ型コアにて構成されているが、例えば、ロ字形のコアと、ロ字形のコアの内側に配置する複数のＩ形状の内側コアを用いてもよく、またＩ字形コアとＥ型コア形状から構成してもよい。

本発明の第１の実施形態におけるインバータトランスを示す平面図である。 図１に示すインバータトランスの分解図である。 本発明の第２の実施形態におけるインバータトランスを示す分解図である。 図３に示すインバータトランスを使用した放電灯点灯装置において、そのトランス部分の回路構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態におけるインバータトランスを示す分解図である。 図５に示すインバータトランスを使用した放電灯点灯装置において、そのトランス部分の回路構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態におけるインバータトランスを示す分解図である。 図７に示すインバータトランスを使用した放電灯点灯装置において、そのトランス部分の回路構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態におけるインバータトランスを示す分解図である。 図９に示すインバータトランスを使用した放電灯点灯装置において、そのトランス部分の回路構成を示す図である。 従来のインバータトランスの一例を示す平面図である。 従来のインバータトランスの別の例を示す平面図である。 図１２に示すインバータトランスのコアの分解斜視図である。

符号の説明

１，２０，４０，５０，６０：インバータトランス、３ａ〜３ｆ，３ａ’〜３ｆ’，４ａ〜４ｆ，４ａ’〜４ｆ’，５ａ〜５ｇ，５ａ’〜５ｇ’，６２ａ〜６２ｈ，６２ａ’〜６２ｈ’：脚部、６：一次巻線、７：二次巻線、５Ａ〜５Ｄ，２１Ａ〜２１Ｄ，４１Ａ〜４１Ｄ，５１Ａ〜５１Ｅ，６１Ａ〜６１Ｆ：ボビン、１２Ａ，１２Ｂ：延設部（絶縁距離形成手段）、２２：スペーサ（絶縁距離形成手段）

Claims (4)

1. 複数個の脚部を備えたコアと、一次巻線および二次巻線が巻回された複数個のボビンとを備え、前記複数個の脚部に前記ボビンをそれぞれ装着したインバータトランスにおいて、
   隣接する２個のボビンからなるボビン対には、該ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線に誘起される出力電圧の極性が互いに異なる第１ボビン対と、該出力電圧の極性が同一の第２ボビン対とが含まれており、
   前記第１ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離が前記第２ボビン対を構成する各ボビンに巻回された二次巻線間の距離よりも大きくなるように、前記第１ボビン対の間に絶縁距離形成手段を設けたことを特徴とするインバータトランス。
2. 前記絶縁距離形成手段は、前記ボビンの一側面側に該ボビンと一体に形成された延設部からなり、前記第１ボビン対は、一方のボビンの前記延設部と他方のボビンの前記延設部のない側面とを係合させて連結され、前記第２ボビン対は、両方のボビンの前記延設部のない側面同士を係合させて連結されることを特徴とする請求項１に記載のインバータトランス。
3. 前記絶縁距離形成手段は、前記ボビンとは別体に形成された非磁性のスペーサであり、前記第１ボビン対は、一方のボビンの一側面を前記スペーサの一方の側面に係合させ、かつ、他方のボビンの一側面を前記スペーサの他方の側面に係合させて連結され、前記第２ボビン対は、両方のボビンの側面同士を係合させて連結されることを特徴とする請求項１に記載のインバータトランス。
4. 前記インバータトランスは、リーケージトランスであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインバータトランス。
   

Images