JPH04293212A - 高圧パルストランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高圧放電ランプを始
動させるイグナイタ回路等に使用される高圧パルストラ
ンスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高圧放電ランプを始動，再始動するには
、イグナイタ回路（高電圧パルス発生装置）により、高
圧放電ランプに高電圧パルスを印加する必要がある。 その電圧は初始動時には数ｋＶ程度であるが、瞬時再始
動時には数１０ｋＶの非常に高い電圧にする必要がある
。

【０００３】図６に代表的な高圧放電灯点灯回路を示す
。図６において、７０はイグナイタ部、７１は高圧放電
ランプ、７２は放電灯安定器である。電源７３，７４を
投入すると、放電灯安定器７２と高圧パルストランス７
５の２次巻線７５−２を介して高圧放電ランプ７１に電
源電圧が印加される。同時に、パルス発生回路７６から
パルス信号が発生する。

【０００４】パルス発生回路７６は、例えば図７に示す
ように構成されている。図７において、電源７４に整流
回路７７とトランジスタからなるスイッチング素子７８
を介してフライバックトランス７９の１次巻線が接続さ
れている。電源７４がオンの時、スイッチング素子７８
をオンにすると、電流Ｉｆが流れて、フライバックトラ
ンス７９の１次巻線に電圧が発生する。つぎに、スイッ
チング素子７８がオフの時、フライバックトランス７９
の２次巻線にフライバック電圧が生じ、電流Ｉｃが流れ
、コンデンサ８０が充電される。

【０００５】このスイッチング素子７８のオン，オフを
繰り返すことにより、コンデンサ８０の両端の電圧は次
第に上昇する。この電圧が２点ギャップスイッチ８１の
放電開始電圧より高くなると、２点ギャップスイッチ８
１の電極間で放電し、コンデンサ８０に充電されていた
電荷が瞬時に放出され、電流Ｉｇが瞬時に流れようとす
る。この時、高圧パルストランス７５の１次巻線７５−
１には、電流Ｉｇの変化率に比例して、高電圧のパルス
が発生する。

【０００６】なお、このパルス発生回路７６において、
例えばコンデンサ８０の容量を数百〜数千ｐＦ、高圧パ
ルストランス７５の１次側のインダクタンスを数ｍＨに
設定すると、非常に急峻な立ち上がりのパルス電圧が得
られる。このようにして得られたパルスを高圧パルスト
ランス７５で昇圧し、図６に示すコンデンサ８２を介し
て高電圧パルスを高圧放電ランプ７１の両端に印加する
。この時の高圧パルス電圧が高圧放電灯７１の放電開始
電圧より高いと、高圧放電ランプ７１が始動する。始動
後、イグナイタ部７０を停止させる。

【０００７】上記の高圧放電灯点灯回路において、高圧
放電ランプ７１を再始動するには、数１０ｋＶの高圧パ
ルスを印加する必要があり、高圧パルストランス７５の
絶縁性の確保が重要となる。また、高圧パルストランス
７５は、通常高圧放電ランプ７１の近傍に接地するため
、照明器具に組み込む必要があり、小型化が要求される
。

【０００８】このように、高電圧印加ならびに小型化と
いった相反することがらを同時に満たすために、従来の
高圧パルストランス７５では下記のような対策がなされ
てきた。■　　図８に示すように、コア８５を内嵌した
ボビン８６の外周に、１次巻線８７ならびに２次巻線８
８を巻回し、これら１次巻線８７および２次巻線８８間
にシリコン樹脂等からなる絶縁シート８９を介装して高
圧パルストランス本体Ｂを形成する。そして、高圧パル
ストランス本体Ｂを主要構成要素とする高圧パルストラ
ンス全体に絶縁充填材を充填する。

【０００９】■　　図９（ａ），（ｂ）に示すように、
２次巻線９１を巻回した絶縁物製のボビン９０内に、１
次巻線９２を巻回したボビン９３を内嵌し、かつボビン
９３内にコア９４を内嵌して高圧パルストランス本体Ｃ
を形成する。そして、高圧パルストランス本体Ｃを主要
構成要素とする高圧パルストランス全体に絶縁充填材を
充填する。

【００１０】上記■，■の構成の高圧パルストランスに
おいて、全体に絶縁充填材を充填する方法としては、減
圧充填法が用いられてきた。この方法は、ケース（図示
せず）内に高圧パルストランス本体ＢまたはＣとエポキ
シ樹脂やシリコン樹脂等の絶縁充填材とを入れ、このケ
ースを減圧機内に入れて圧力を徐々に低下させ、空気を
抜きながら絶縁充填材を充填するというものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の高圧パルストラ
ンスでは、減圧充填法によって絶縁充填材を充填する際
に、絶縁充填材中に空気が残ることがあった。残った空
気は気泡となり、高圧パルストランスの絶縁性の低下に
つながるという問題があった。また、空気を完全に抜く
には、充填に長時間を要するという問題があった。

【００１２】そこで、短時間に空気を完全に抜くために
、下記の■，■の方法を考えた。■　　図１０に示すよ
うに、高圧パルストランス本体Ｃと絶縁充填材９９とを
入れたケース９５を、傾斜した作業台９６に載せる。し
かし、この方法では、傾斜した分だけ絶縁充填材９９の
量よりケース９５の容量を大きくしなければならず、大
型化するという問題があった。

【００１３】■　　図１１に示すように、高圧パルスト
ランス本体Ｃを起立姿勢でケース９７内に入れる。しか
し、この方法では、ケース９７から取り出した２次巻線
９１どうしの間隔が狭くなり、絶縁性が悪くなるという
問題があった。■　　図１２に示すように、高圧パルス
トランス本体Ａを底面に高低差を有したケース１９内に
転倒姿勢で入れる。なお、１０はコア、１１は１次側ボ
ビン、１２は２次側ボビン、１３は１次巻線、１４は２
次巻線、１７，１８はケースに設けた段部、２３は絶縁
充填材である。

【００１４】しかし、この方法においても、ケース１９
に設けた高低差の寸法分はケース１９を大きくする必要
があるという難点を有するものであった。したがって、
この発明の目的は、小型化することができ、しかも絶縁
充填材の充填時間を短縮することができる高圧パルスト
ランスを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の高圧パルスト
ランスは、１次巻線を巻回した１次側ボビンと１次巻線
に対して絶縁して２次巻線を巻回した２次側ボビンとを
、１次側ボビンを内側にしてコアに同心状に外嵌して高
圧パルストランス本体を構成している。そして、底面が
平坦となったケース内に高圧パルストランス本体を転倒
姿勢で収容し、この状態でケース内に絶縁充填材を充填
している。

【００１６】高圧パルストランス本体をケース内に転倒
姿勢で収容したときに、コアと１次側ボビンの内周面と
の接合面および１次側ボビンの外周面と２次側ボビンの
内周面との接合面がそれぞれ上面でケースの底面に対し
て傾斜した状態になるように、２次側ボビンの高圧側端
部となる一端部から２次側ボビンの低圧側端部となる他
端部にかけて、２次側ボビンの肉厚を漸次減少させ、さ
らに１次側ボビンの肉厚およびコアの形状を設定してい
る。

【００１７】

【作用】高圧パルストランス本体をケース内に転倒姿勢
で収容したときに、コアと１次側ボビンの内周面との接
合面および１次側ボビンの外周面と２次側ボビンの内周
面との接合面がそれぞれ上面でケースの底面に対して傾
斜した状態になる。この結果、コアと１次側ボビンの内
周面との接合面および１次側ボビンの外周面と２次側ボ
ビンの内周面との接合面に残存する空気が浮力によって
前記接合面に沿って移動し、高圧パルストランス本体の
外部へ抜けやすくなり、気泡の残留を防止して絶縁性能
を高めることができ、あるいは残留気泡を充分に少なく
するまでに要する充填時間を短縮することができる。

【００１８】また、コアと１次側ボビンの内周面との接
合面および１次側ボビンの外周面と２次側ボビンの内周
面との接合面をそれぞれケースの底面に対して傾斜させ
るために、２次側ボビンの肉厚を一端部から他端部にか
けて漸次変化させているが、２次側ボビンの低圧側端部
となる他端部の絶縁距離が２次側ボビンの高圧側端部と
なる一端部に比べて小さくてもよいということに着目し
て、２次側ボビンの一端部から他端部にかけて２次側ボ
ビンの肉厚を漸次減少させている。

【００１９】このため、高圧パルストランス本体の最外
径を大きくすることなく、コアと１次側ボビンの内周面
との接合面および１次側ボビンの外周面と２次側ボビン
の内周面との接合面を傾斜させることができ、しかも、
傾斜をさせるためにケースに高低差を設けることは不要
である。したがって、高圧パルストランスの小型化を実
現することができる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。この発明は、以下に点に着目して成された
ものである。図７に示したパルス発生回路７６において
、高圧パルストランス７５の２次巻線７５−２に発生す
る電圧は、図２に示すように、当該２次巻線７５−２の
低圧側端子ａを０Ｖとして、高圧側端子ｂに近づくに従
って電圧が漸次上昇し、高圧側端子ｂで最大電圧となる
。

【００２１】つまり、１次巻線７５−１と２次巻線７５
−２間の絶縁性能を確保するためのボビンの板厚も上記
２次巻線７５−２の各部に発生する電圧に対応した板厚
を確保すればよい。 第１の実施例 図１にこの発明の第１の実施例の高圧パルストランスの
概略断面図を示す。

【００２２】この高圧パルストランスは、１次巻線１３
を巻回した１次側ボビン１１と１次巻線１３に対して絶
縁して２次巻線１４を巻回した２次側ボビン１２Ａとを
、１次側ボビン１１を内側にしてコア１０に同心状に外
嵌して高圧パルストランス本体Ｄを構成している。そし
て、底面が平坦となったケース１９内に高圧パルストラ
ンス本体Ｄを転倒姿勢で収容し、この状態でケース１９
内に絶縁充填材２３を充填して硬化させている。１次側
ボビン１１および２次側ボビン１２Ａは、ともに絶縁物
で作られている。充填される絶縁充填材２３としては、
例えばシリコン樹脂あるいはエポキシ樹脂などが考えら
れ、減圧充填法によって高圧パルストランス本体Ｄに充
填される。

【００２３】高圧パルストランス本体Ｄは、ケース１９
内に転倒姿勢で収容したときに、コア１０と１次側ボビ
ン１１の内周面との接合面および１次側ボビン１１の外
周面と２次側ボビン１２Ａの内周面との接合面がそれぞ
れケース１９の底面と最も離れた箇所でつまり設置状態
での上面でケース１９の底面に対して傾斜した状態にな
るように、コア１０，１次側ボビン１１および２次側ボ
ビン１２の形状を設定している。

【００２４】この場合、１次巻線１３に対して高圧側と
なる２次巻線１４の端部（図７の回路では高圧側端子ｂ
が対応する）が位置する２次側ボビン１２Ａの一端部（
高圧側端部）１２ａから、１次巻線１３に対して低圧側
となる２次巻線１４の端部（図７の回路では低圧側端子
ａが対応する）が位置する２次側ボビン１２Ａの他端部
（低圧側端部）１２ｂにかけて、２次側ボビン１２Ａの
肉厚を漸次減少させている。

【００２５】また、２次側ボビン１２Ａの肉厚は、２次
巻線１４と１次巻線１３との間の絶縁性能を確保できる
ように設定されており、全体形状としては円錐筒状の構
造である。この実施例では、外周面が高圧パルストラン
ス本体Ｄの中心軸に対して傾斜しており、内周面が高圧
パルストランス本体Ｄの中心軸と平行としている。また
、１次側ボビン１１は通常の円筒形であり、肉厚が均一
で外周面および内周面の両方が高圧パルストランス本体
Ｄの中心軸と平行になっている。コア１０も通常の円柱
形である。

【００２６】このように構成すると、高圧パルストラン
ス本体Ｄをケース１９内に転倒姿勢で収容したときに、
コア１０と１次側ボビン１１の内周面との接合面および
１次側ボビン１１の外周面と２次側ボビン１２Ａの内周
面との接合面がそれぞれケース１９の底面と最も離れた
箇所で、つまり設置状態での上面でケース１９の底面に
対して傾斜した状態になる。

【００２７】この結果、コア１０と１次側ボビン１１の
内周面との接合面および１次側ボビン１１の外周面と２
次側ボビン１２Ａの内周面との接合面に残存する空気が
浮力によって前記接合面に沿って移動し、高圧パルスト
ランス本体Ｄの外部へ抜けやすくなり、気泡の残留を防
止して絶縁性能を高めることができ、あるいは残留気泡
を充分に少なくするまでに要する充填時間を短縮するこ
とができる。

【００２８】また、コア１０と１次側ボビン１１の内周
面との接合面および１次側ボビン１１の外周面と２次側
ボビン１２Ａの内周面との接合面をケース１９の底面に
対して傾斜させるために、２次側ボビン１２Ａの肉厚を
一端部１２ａから他端部１２ｂにかけて漸次変化させる
必要があるが、２次側ボビン１２Ａの低圧側端部となる
他端部１２ｂの絶縁距離が２次側ボビン１２Ａの高圧側
端部となる一端部１２ａに比べて小さくてもよいという
ことに着目して、２次側ボビン１２Ａの一端部１２ａか
ら他端部１２ｂにかけて２次側ボビン１２Ａの肉厚を漸
次減少させている。

【００２９】このため、高圧パルストランス本体Ｄの最
外径を大きくすることなく、コア１０と１次側ボビン１
１の内周面との接合面および１次側ボビン１１の外周面
と２次側ボビン１２Ａの内周面との接合面を傾斜させる
ことができる。したがって、高圧パルストランスの小型
化を実現することができる。また、高圧パルストランス
本体Ｄを収容するケース１９の底面に高低差を設ける必
要はなく、ケース１９の構造の簡略化を図ることができ
、ケース１９の底面に高低差を設けない分、ケース１９
の小型化を図ることができ、この点でも高圧パルストラ
ンスの小型化を図ることができる。また、２次側ボビン
１２Ａの肉厚が他端部１２ｂで薄くなったことにより、
材料コストも削減することが可能である。

【００３０】第２の実施例 図３にこの発明の第２の実施例の高圧パルストランスの
概略断面図を示す。この高圧パルストランスは、図１の
高圧パルストランス本体Ｄに代えて、高圧パルストラン
ス本体Ｅを用いている。この高圧パルストランス本体Ｅ
は、コア１０の外周面と１次側ボビン１１の内周面との
接合面および１次側ボビン１１の外周面と２次側ボビン
１２Ｂの内周面との接合面のそれぞれ少なくとも一部（
この実施例では、２次側ボビン１２Ｂで言えば、一端部
１２ａの付近）を、中心軸に対して同一状態に傾斜させ
たものである。その他の構成は図１のものと同様である
。

【００３１】このように構成すると、２次側ホビン１２
Ｂに対する１次側ボビン１１およびコア１０の抜け防止
および位置決めを行うことができるという効果を奏する
。その他の効果は第１の実施例と同様である。 第３の実施例 図４にこの発明の第３の実施例の高圧パルストランスの
概略断面図を示す。

【００３２】この高圧パルストランスは、図１の高圧パ
ルストランス本体Ｄに代えて、高圧パルストランス本体
Ｆを用いている。この高圧パルストランス本体Ｆは、コ
ア１０の外周面と１次側ボビン１１の内周面との接合面
および１次側ボビン１１の外周面と２次側ボビン１２Ｃ
の内周面との接合面のそれぞれ少なくとも一部（この実
施例では、２次側ボビン１２Ｃで言えば、他端部１２ｂ
の付近）を、中心軸に対して同一状態に傾斜させたもの
である。その他の構成は図１のものと同様である。

【００３３】この実施例は、第２の実施例と同様の効果
を奏する。 第４の実施例 図５にこの発明の第４の実施例の高圧パルストランスの
概略断面図を示す。この高圧パルストランスは、図１の
高圧パルストランス本体Ｄに代えて、高圧パルストラン
ス本体Ｇを用いている。この高圧パルストランス本体Ｇ
は、２次側ボビン１２Ｄの外周面を高圧パルストランス
本体Ｄの中心軸に対して平行とし、内周面を高圧パルス
トランス本体Ｇの中心軸に対して傾斜させている。また
、１次側ボビン１１は円錐筒形であり、肉厚が均一で外
周面および内周面の両方が高圧パルストランス本体Ｄの
中心軸に対して傾斜している。コア１０も円錐台形であ
る。

【００３４】その他の構成は図１の高圧パルストランス
と同様である。この実施例は、前記各実施例と同様の効
果を奏する上に、高圧パルストランス本体Ｇの外形が円
柱形となることによって、半完成品状態での高圧パルス
トランス本体Ｇの取り扱いが容易になり、またケースに
収容したときの位置ずれを低減できるという効果を奏す
る。

【００３５】

【発明の効果】この発明の高圧パルストランスによれば
、コアと１次側ボビンの内周面との接合面および１次側
ボビンの外周面と２次側ボビンの内周面との接合面に残
存する空気が浮力によって前記接合面に沿って移動し、
高圧パルストランス本体の外部へ抜けやすくなり、気泡
の残留を防止して絶縁性能を高めることができ、あるい
は残留気泡を充分に少なくするまでに要する充填時間を
短縮することができる。

【００３６】また、２次側ボビンの一端部から他端部に
かけて２次側ボビンの肉厚を漸次減少させているので、
高圧パルストランス本体の最外径を大きくすることなく
、コアと１次側ボビンの内周面との接合面および１次側
ボビンの外周面と２次側ボビンの内周面との接合面を傾
斜させることができ、しかも、傾斜をさせるためにケー
スに高低差を設けることは不要である。したがって、高
圧パルストランスの小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の高圧パルストランス
の構成を示す概略断面図である。

【図２】高圧パルストランスにおける２次巻線の位置と
発生電圧の関係を示す説明図である。

【図３】この発明の第２の実施例の高圧パルストランス
における高圧パルストランス本体の構成を示す概略断面
図である。

【図４】この発明の第３の実施例の高圧パルストランス
における高圧パルストランス本体の構成を示す概略断面
図である。

【図５】この発明の第４の実施例の高圧パルストランス
における高圧パルストランス本体の構成を示す概略断面
図である。

【図６】一般的な高圧放電灯点灯装置の構成を示す回路
図である。

【図７】パルス発生回路の具体構成を示す回路図である
。

【図８】従来の高圧パルストランスにおける高圧パルス
トランス本体の一例の構造を示す概略断面図である。

【図９】（ａ）は従来の高圧パルストランスにおける高
圧パルストランス本体の他の例の構造を示す概略断面図
、（ｂ）は同じく側面図である。

【図１０】図９の高圧パルストランス本体をケースに収
容した状態の一例を示す概略断面図である。

【図１１】図９の高圧パルストランス本体をケースに収
容した状態の他の例を示す概略断面図である。

【図１２】図９の高圧パルストランス本体をケースに収
容した状態のさらに他の例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０　　　　コア １１　　　　１次側ボビン １２Ａ　　　　２次側ボビン １３　　　　１次巻線 １４　　　　２次巻線 １９　　　　ケース ２３　　　　絶縁充填材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１次巻線を巻回した１次側ボビンと前
   記１次巻線に対して絶縁して２次巻線を巻回した２次側
   ボビンとを、前記１次側ボビンを内側にしてコアに同心
   状に外嵌した高圧パルストランス本体を、底面が平坦と
   なったケース内に転倒姿勢で収容し、かつ前記ケース内
   に絶縁充填材を充填した高圧パルストランスにおいて、
   前記高圧パルストランス本体を前記ケース内に転倒姿勢
   で収容したときに前記コアと前記１次側ボビンの内周面
   との接合面および前記１次側ボビンの外周面と前記２次
   側ボビンの内周面との接合面がそれぞれ上面で前記ケー
   スの底面に対して傾斜した状態となるように、前記２次
   側ボビンの高圧側端部となる一端部から前記２次側ボビ
   ンの低圧側端部となる他端部にかけて前記２次側ボビン
   の肉厚を漸次減少させるとともに、前記１次側ボビンの
   肉厚および前記コアの形状を設定したことを特徴とする
   高圧パルストランス。