(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突き合わされて閉磁路を形成する一対のコアと、一つの一次巻線と、複数の二次巻線を備え、一次巻線の中心に挿入される第１の脚と、二次巻線の中心にそれぞれ挿入される複数の第２の脚を該一対のコアに設け、それぞれの二次巻線をほぼ同一の結合度で一次巻線に電磁結合させるインバータトランスにおいて、
第１の脚を幅狭の細長い形状とし、第１の脚と第２の脚の間に位置する細長い突起を該一対のコアに設け、複数の第２の脚を、該突起を介して第１の脚の側面に対向させるとともに第１の脚の長手方向に沿う直線上に配置したことを特徴とするインバータトランス。
【請求項２】
隣合う第２の脚の間に位置する切欠部を両方のコアに形成して二次巻線同士の電磁結合度を低下させた請求項１のインバータトランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の背面を照明する冷陰極放電管等（以下、放電灯という）を点灯させるインバータに係り、特に複数の出力を取り出すことが可能なインバータトランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示画面が大型化するのに伴い、その背面を照明する放電灯が複数本用いられるようになってきている。放電灯点灯用のインバータトランスは１出力型の構成が一般的であるので、放電灯の数に応じてインバータトランスも複数個用いられることになり、例えば画面サイズが１４インチのとき２個〜４個、１８インチで８個、２０インチで１０個というように多数のインバータトランスが搭載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その結果、プリント基板上の広いスペースをインバータトランスが占めることになり、放電灯点灯回路部が大型化してしまう問題があった。また、放電灯点灯回路を図16のように構成して、１個のインバータトランス５で２本の放電灯１、２を点灯することも従来行われている。すなわち、インバータトランス５の二次巻線６の一端を、バラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を介してそれぞれ放電灯１、２に接続したものである。しかし、この構成では二次巻線６に放電灯２本分の電流が流れるので二次巻線６の線径が太くなり大型化するうえ、放電灯１、２のいずれか一方が点灯しなくなってしまうためバラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を省くことができない問題があった。そこで本発明はインバータトランスを１個で複数の出力が得られる構造としたものである。また、本発明はこのようなインバータトランスを使用して放電灯点灯回路を構成することにより、複数の放電灯を同時に点灯可能な放電灯点灯回路を簡単な回路構成で実現しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によるインバータトランスは、突き合わされて閉磁路を形成する一対のコア50、60と、一つの一次巻線30と、複数の二次巻線40を備え、一次巻線30の中心に挿入される第１の脚と、二次巻線40の中心にそれぞれ挿入される複数の第２の脚52、53を一対のコア50、60に設け、それぞれの二次巻線40をほぼ同一の結合度で一次巻線30に電磁結合させるインバータトランスにおいて、第１の脚51を幅狭の細長い形状とし、第１の脚51と第２の脚52、53の間に位置する細長い突起54を一対のコア50、60に設け、複数の第２の脚52、53を、突起54を介して第１の脚51の側面に対向させるとともに第１の脚51の長手方向に沿う直線上に配置した構成を特徴とする。
【０００５】
【実施例】
図１〜図４は本発明のインバータトランスの一実施例を示すもので、２出力型とした場合の構成例である。10、20は横に並べて配置された絶縁性のボビンである。図４から明らかなように、一つのボビン10に対向して二つのボビン20が取付けてある。図５及び図６に示すように、ボビン10は上鍔11及び下鍔13、角の丸い角筒形の巻軸12を一体に成形したもので、下鍔13の一側面に複数の端子18を取付けてある。上鍔11の上面と下鍔13の下面を切り欠くことによって、肉厚を部分的に薄くした肉薄部14、15を、それぞれ上鍔11と下鍔13の一部に設けてある。
【０００６】
二つのボビン20は、図７及び図８に示すように上鍔21及び下鍔23、円筒形の巻軸22を一体成形したもので、下鍔23の一側面には複数の端子28、29が取付けてある。端子28はプリント基板接続用、短い端子29は二次巻線40のリード線接続用であり、一本ずつの端子28、29がボビン20の内部で一体的に繋がっている。上鍔21と下鍔23にも肉薄部24、25をそれぞれ設けてある。下鍔23の一側面には、巻軸付近まで達するスリット26が設けてある。
【０００７】
ボビン10の巻軸12には低圧側の一次巻線30を巻回し、そのリード線は端子18に接続してある。二つのボビン20の巻軸22には、それぞれ高圧側の二次巻線40ａ、40ｂを巻回し、絶縁耐圧を高めるためにリード線をスリット26（図８）から下鍔23の下に引き出した後、短い方の端子29に接続してある。二つの二次巻線40ａ、40ｂは巻数が同じで、かつ一次巻線30から等距離にあり、同じ結合度で一次巻線30にそれぞれ電磁結合している。
【０００８】
50、60は磁性体からなる一対のコアである。図９に示すように下側のコア50には、上方に突出した幅狭で細長い形状の脚51と、円柱状の脚52、53と、細長い突起54が形成してある。二つの脚52、53は突起54を介して細長い脚51の一側面に対向し、脚51の長手方向に沿って位置している。脚51と脚52、53との間に設けた細長い突起54は、脚51、52、53よりも背が低くなされている。脚51は一次側のボビン10の巻軸12の孔に挿入され、脚52、53はそれぞれ異なる二次側のボビン20の巻軸22の孔に挿入されている。
【０００９】
コア50には、二次巻線40ａ、40ｂの中心にそれぞれ挿入される脚52と脚53の間の位置に切欠部55を設けてある。また、コア60にも、この切欠部55に対向する位置に切欠部65を形成してある。これらの切欠部55、65を設けることによって、二つの二次巻線40ａ、40ｂ間の電磁結合が弱まり、脚52及び脚53を通る磁束の干渉が防止される。周りに凹凸を有する平板形のコア60が、脚51、52、53の部分でコア50に突き合わされて閉磁路を形成している。なお、突起54は必ずしも形成しなくてもよい。また、脚52、53は上側のコア60側に設けてもよく、あるいは両方のコア50、60に設けてもよい。
【００１０】
二つのボビン10、20は、肉薄部14、15、24、25の部分がコア50とコア60に挟まれ、互いに接着したコア50、60によって固定されている。コア50の突起54は、図４から明らかなように二つの二次巻線40ａ、40ｂと一次巻線30との間に位置しており、一次巻線30と二次巻線40ａ、40ｂ間の電磁結合を弱める作用をする。二つの二次巻線40ａ、40ｂは巻数が同じで一次巻線30に対して同じ結合度で電磁結合している。したがって、このインバータトランスをインバータに組み込んだとき、各二次巻線40ａ、40ｂからは同じ出力電圧が出力される。
【００１１】
本発明における二次巻線40は二つに限らず三つ以上設けてもよい。三つ以上の二次巻線を設けた場合も、各二次巻線の中心にそれぞれ挿入されるコアの脚と脚の間に位置する前記の切欠部55、65と同様な切欠部を両方のコアに形成し、隣合う二次巻線同士の電磁結合を低下させる。図10及び図11は、三つの二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃを設けて３出力型とした場合の異なる構成例を示している。図10のインバータトランスは、両端の二次巻線40ａ、40ｃを一次巻線30寄りに移動し、一次巻線30に対して同じ電磁結合度が得られる位置に各二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃを配置したものである。
【００１２】
一方、図11のインバータトランスは、二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃを一直線上に並べて配置し、この直線から外れた位置に一次巻線30を配置したものである。このように配置しただけでは、一次巻線30に対する電磁結合度は、一次巻線30の最も近くにある中央の二次巻線40ｂが大きくなり、遠い位置にある他の二次巻線40ａ、40ｃが小さくなる。そこで、コアの突起54の高さや厚みを端部54ａ、54ｃよりも中央部54ｂで小さくするなどの手段により、それぞれの二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃの電磁結合度が同じになるように設計段階で調整する。
【００１３】
なお、コアの突起54を変形することなしに、中央の二次巻線40ｂの線材を他の二次巻線40ａ、40ｃよりも細くすることで電磁結合度を調整してもよい。また、電磁結合度を調整する代わりに、中央の二次巻線40ｂの巻数を他の二次巻線40ａ、40ｃよりも少なくすることで各二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃの出力電圧を揃えることもできる。
【００１４】
図12は、六つの二次巻線40ａ〜40ｆを設けた６出力型の場合の構成例である。六つの二次巻線は、それぞれ直線上に並んだ40ａ、40ｂ、40ｃの第１列と40ｄ、40ｅ、40ｆの第２列に配置してあり、一次巻線30はこれらの列に挟まれた位置にある。二次巻線40ａ〜40ｆと一次巻線30の間にコアの突起54を配置して、各二次巻線40ａ〜40ｆと一次巻線30との電磁結合度が同じになるように調整してある。二次巻線40ａ〜40ｆ用の端子28、29はインバータトランスの対向する二面から突出し、一次巻線30用の端子18は他の側面から突出させてある。
【００１５】
本発明の２出力型インバータトランスを使用して２本の放電灯１、２を同時に点灯する場合のインバータ回路の例を図13に示す。このときのインバータトランスＴとしては、図１〜４のインバータトランスからコア50の突起54を取り除いた構成のものを用いる。70は前述の説明では省略したが、例えばボビン10の巻軸12に一次巻線30と共に巻回され、リード線が端子18に接続される帰還巻線である。また、Ｑ1 、Ｑ2 はプッシュプル接続されたスイッチングトランジスタ、Ｒはバイアス抵抗、ＣC は一次巻線30に並列に接続された共振コンデンサであり、一次巻線30の中間タップはチョークコイルＬを介して図示しない入力電源に接続される。
【００１６】
一端を接地した二次巻線40ａの他端はバラストコンデンサＣ1 を介して放電灯１に直列接続してあり、放電灯１の他端は接地される。また、一端を接地した二次巻線40ｂの他端はバラストコンデンサＣ2 を介して放電灯２に直列接続してあり、放電灯２の他端は接地してある。なお、一次巻線30と二次巻線40ａ、40ｂ間に突起54を配置して電磁結合を弱めた図１〜４に図示のインバータトランスを使用して、バラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を省いた構成とすることができる。
【００１７】
次に、図13からバラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を除いたインバータ回路において電源を投入した場合を考える。今、二つの放電灯１、２のうちの一方の放電灯１が先に点灯したとすると、点灯した放電灯１のインピーダンスが大幅に減少して二次巻線40ａ側の電圧は急降下する。二次巻線40ａ、40ｂ同士の電磁結合が大きいと、このとき二次巻線40ｂ側の電圧も一緒に低下するので、他方の放電灯２が点灯しなくなる問題がある。しかし、インバータトランスＴとして、二次巻線40ａ、40ｂ間の結合を小さくした図１〜４のような本発明のインバータトランスを使用した場合は、このときの二次巻線40ｂ側の電圧低下が起こらず、他方の放電灯２も確実に点灯させることができる。
【００１８】
図13のインバータ回路ではインバータトランスを２出力として使用し２本の放電灯を点灯するようにしたが、このインバータトランスを図14に示すように倍電圧の１出力型として使用することもできる。すなわち、インバータトランスＴの二次巻線40ａ及び二次巻線40ｂの一端をそれぞれ接地するとともに、二次巻線40ａ及び二次巻線40ｂの接地してない方の端部をそれぞれバラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を介して放電灯１の両端に直列接続して、２倍の電圧で１本の放電灯１を点灯するものである。
【００１９】
なお、インバータトランスＴの一次側は図13の回路と同一の構成である。このように１出力型として使用した場合も、インバータトランスＴを図１〜４のような一次巻線30と二次巻線40ａ、40ｂ間の電磁結合を弱めた構成とすることにより、バラストコンデンサＣ1 、Ｃ2 を省くことができる。インバータトランスを倍電圧用に使用するときは、二次巻線の半数の放電灯を用い、それぞれの放電灯の両端に異なる二次巻線を直列接続する。
【００２０】
図15は、図11に示した３出力型インバータトランスＴを使用して３本の放電灯１〜３を点灯する場合のインバータ回路の例である。一端を接地した各二次巻線40ａ、40ｂ、40ｃの他端は、それぞれ放電灯１、２、３に直列接続してあり、放電灯１、２、３の他端は接地してある。図12のような６出力型のインバータトランスを用いた場合も、各二次巻線40ａ〜40ｆをそれぞれ異なる放電灯に接続して６本の放電灯を点灯したり、二次巻線40ａ〜40ｆの半数の３本の放電灯を倍電圧で点灯したりすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、１個のインバータトランスで複数の放電灯を同時に点灯できるので、放電灯ごとに別個のインバータトランスを使用するのに比べて実装面積とコストを低減できるのに加え、配線距離を短縮できる効果がある。また、それぞれの放電灯の駆動周波数が同一になり同期がとれるのでビートノイズやちらつきを生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のインバータトランスの第１実施例を示す正面図
【図２】  同インバータトランスの平面図
【図３】  図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図
【図４】  同インバータトランスの上側のコアを除いて示す平面図
【図５】  一次側ボビンの平面図
【図６】  同ボビンの拡大正面断面図
【図７】  二次側ボビンの平面図
【図８】  同ボビンの拡大正面断面図
【図９】  コアの分解斜視図
【図１０】  インバータトランスの第２実施例を示す要部の配置図
【図１１】  インバータトランスの第３実施例を示す要部の配置図
【図１２】  インバータトランスの第４実施例を示す要部の配置図
【図１３】  放電灯点灯回路の第１実施例を示す回路図
【図１４】  放電灯点灯回路の第２実施例を示す回路図
【図１５】  放電灯点灯回路の第３実施例を示す回路図
【図１６】  放電灯点灯回路の従来例を示す回路図
【符号の説明】
10、20  ボビン
30      一次巻線
40      二次巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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