JP4866397B2 - 放電管用の並列点灯用モジュール及びバランサコイル - Google Patents
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Description
図1は、冷陰極管用バランサコイルにおいては特願2004−3740(米国特許出願2004−155596)明細書の図21の他の実現方法として、バランサコイルの各コイルをセクション巻きとすることによって各コイルの自己共振周波数を高くするものである。
図16は巻線を斜めに積み重ねるように巻くものであって、同じ巻線容積で比較した場合に、大きな相互インダクタンスが得られるとともに自己共振周波数が高くなるものである。
[作用]
周波数60KHzの冷陰極管用インバータ回路において、一般的に、冷陰極管Cのインピーダンスは約100kΩ乃至150kΩ前後の値を有する。分流トランスTdの各コイルL1、L2の持つインダクタンス値が均しく、その値が100mH乃至200mHで、各コイルL1、L2間の結合係数が0.9 以上の分流トランスTdとした場合、相互インダクタンス値Mは次の式により求まる。
M=k・L0
例えば、自己インダクタンス100mHの場合において、結合係数が0.9であると、相互インダクタンスは、
0.9×100mH=90mH
となる。
ここで、60kHzにおける相互インダクタンスのリアクタンス値を算出すると、
XL=2πfL=2×π×60×103×90×10−3=34kΩ
となるが、このような条件において、インピーダンスは約100kΩ乃至150kΩ前後の冷陰極管Z1,Z2二本を分流し、管電流の均衡を得ることができる(図32参照)。
ここで、分流トランスの相互インダクタンスがインバータ回路においてリアクタンスとして働き、点灯に導く作用には次のような条件が必要になる。
図24はバランサコイルとして試験的に巻かれたものであるが、分流・均衡の効果が時により得られたり失われたりという非常に不安定な状態にあるものである。巻線の自己共振現象を、インピーダンスアナライザーで観測すると自己共振周波数は約64kHzとなっている。バランサコイルの場合、自己共振周波数よりも高い周波数で使用すると、分流均衡効果が全く得られない。これは、各コイルの巻線に発生する分布容量が、各巻線に並列に接続された容量と等価なものとして働くからである。
その際に、セクション巻の分割数を多くするほど結合係数が低くなる。この場合、各コイルの自己インダクタンスL1(またはL2)に結合係数を掛けた値が相互インダクタンスとなる。また、漏れインダクタンスLe(学会)は自己インダクタンスに(1-k)を掛けた値となる。この場合の漏れインダクタンスは分流・均衡作用を阻害しない。従って、結合係数を低下させても自己共振周波数を高くした方が分流・均衡の作用の確保には有利である。
バランサコイルの端子2は巻き始めであり、この場合、コイルは周辺から中心に向かって巻かれていく。そして、巻き終わると端子1で終端する。もう一方のコイルは端子4から巻き始め、中心に向かって巻いて行き、巻き終わると端子3で終端する。このバランサコイルを使用する際には端子1−3間を短絡して、分流された電流は矢印の方向に流れて中心コアに磁束を発生させる。この磁束はお互いに相殺する向きに発生するので、磁束同士は打ち消しあう。
[効果]
巻線W1ないしW4までの分流コイルに、それぞれの図で図示するように同一方向の電流が流れる場合、これらのコイルから発生する磁束は短絡巻線S1ないしS5(またはS4)に対して図示する方向の電流を生じさせる。
Claims (7)
- 小型扁平形状のバランサコイルを複数有する分流回路モジュールにおいて、
該バランサコイルの巻線の少なくともいずれか一方を該巻線の自己共振周波数を使用する周波数よりも高くする目的においてセクション巻きとし、該各バランサコイルの一つの巻線に隣接して巻かれる短絡巻線を有し、該短絡巻線は相互にかつ、一巡する関係に接続されることによって、該短絡巻線は該各バランサコイルの一つの巻線から発生する磁束と対向して相殺する磁束を発生するものであって、該磁束同士が相殺されることにより、該各バランサコイルに流れる電流を均衡させることを特徴とする分流回路モジュール。
- 請求項1に記載のバランサコイルの巻線の少なくともいずれか一方を該巻線の自己共振周波数を使用する周波数よりも高くする目的においてセクション巻きとしたバランサコイル。
- 請求項1に記載の分流回路モジュールにおいて、該各バランサコイルの巻線の自己共振周波数を使用する周波数よりも高くする目的において使用されるセクション巻を斜め巻きに置き換えた分流回路モジュール。
- 請求項3に記載の斜め巻きを各バランサコイルの巻線の自己共振周波数を使用する周波数よりも高くする目的において同心円状に巻き回わされる巻線に置き換えた分流回路モジュール。
- 放電管と放電管に近接する導体と、磁束の対向する二つのコイルを有し、それらのコイルに発生する磁束が対抗して相殺する小型扁平形状の放電管用バランサコイルにおいて、
該バランサコイルの有する相互インダクタンスのリアクタンスの和が該放電管の負性抵抗を上回ることにより、該放電管の管電流を均衡させるものであって、該バランサコイルのそれぞれのコイルを斜め巻きとすることによって、該それぞれのコイルの自己共振周波数を高くすることにより、小型扁平形状のバランサコイルにおいても分流及び均衡効果を維持することができるとともに、該使用する周波数よりも自己共振周波数の方が高い関係で使用されることを特徴とする放電管用バランサコイル。
- 請求項5記載の斜め巻きを各バランサコイルの巻線の自己共振周波数を使用する周波数よりも高くする目的において同心円状に巻き回わされる巻線に置き換えた分流回路モジュール。
- 請求項1ないし4の該短絡巻線の該一巡する関係に接続された接続部に電流検出機構を設けることによって、該各バランサコイルに流れる電流を均衡させるとともに電流検出を行う分流回路モジュール。
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