(57)【要約】      （修正有）【課題】灯管内に設けられ、占用空間を最小化することができる薄型トランスを提供するとともに、前記薄型トランスが設けられ、発光角度を最大化することができる灯管を提供する。【解決手段】磁気伝導経路が穿設された巻線ボビン１０と、該巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、該ベースに形成され上縁に案内角部を有する２つの側部と、該記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心２０とを備え、前記挿入部は前記磁気伝導経路内に挿入され、前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、前記側部は前記巻線ボビンの両側に当止され、前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの開放空間が形成され、前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの開放空間に穿設される。【選択図】図１
0003170384.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成され上縁に案内角部を有する２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の前記挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする薄型トランス。
【請求項２】
前記巻線ボビンの両端の底部には２つのピン部が設けられ、
前記２つのピン部には複数の金属ピンが設けられ、
前記２つのピン部のうちの一方のピン部の長さは、他方のピン部の長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の薄型トランス。
【請求項３】
前記巻線ボビンには、２つのストッパーと、前記２つのストッパーの間に接続された巻線部とがさらに設けられ、
前記２つのストッパーはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に形成され、
前記巻線部は前記２つのストッパーを貫通する前記磁気伝導経路を有し、
前記２つのピン部はそれぞれ前記２つのストッパーの底部に形成され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記ピン部と前記ストッパーとの間に位置決めされるとともに、それぞれ前記ストッパーに当接され、
前記２つの鉄心の前記挿入部の形状は楕円柱形であり、
前記巻線ボビンの前記巻線部の形状は楕円柱形であり、
前記巻線ボビンの前記ストッパーの上縁は楕円弧形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄型トランス。
【請求項４】
両端に形成され、上縁が楕円弧形である２つのストッパーと、前記２つのストッパーの間に接続され、前記２つのストッパーを貫通する磁気伝導経路を有する巻線部と、が設けられる巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成された２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする薄型トランス。
【請求項５】
前記巻線ボビンの両端の底部には２つのピン部が設けられ、
前記２つのピン部には複数の金属ピンが設けられ、
前記２つのピン部のうちの一方のピン部の長さは、他方のピン部の長さより長いことを特徴とする請求項４に記載の薄型トランス。
【請求項６】
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成された２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設され、
前記鉄心の有効断面積は下記の式によって定められ、
【数１】
0003170384.tif 000006
ここで、Ａｅは有効断面積で且つＡｅ＜３００ｍｍ２であり、
Ｖｉｎ＿ｍｉｎは入力した交流（ＡＣ）電圧の最小値であり、
Ｎは一次側及び二次側のターン数比例であり、
Ｖｏは出力した直流（ＤＣ）電圧値であり、
Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）はデューティ周期であり、
Ｎｐは一次側ターン数であり、
ΔＢは磁束密度変化量であり、
ｆｒｅは動作周波数であり、
Ｖｉｎ＿ｍｉｎの範囲は９０ＶＡＣ〜２００ＶＡＣであり、
Ｎの範囲は０．９〜６．５であり、
Ｖｏの範囲は１０Ｖ〜５０Ｖであり、
Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）の範囲は０〜１であり、
ΔＢの範囲は０＜ΔＢ≦０．３５Ｔであり、
ｆｒｅの範囲は４０ＫＨｚ〜１２０ＫＨｚであることを特徴とする薄型トランス。
【請求項７】
灯管本体と、
前記灯管本体内に設けられた回路板と、
前記回路板に設けられた少なくとも１つの発光素子と、
前記回路板に設けられ、前記回路板及び前記少なくとも１つの発光素子に電気的に接続された薄型トランスと、
を備え、
前記薄型トランスは、
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成され上縁に案内角部を有する２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする灯管。
【請求項８】
前記巻線ボビンの両端の底部には２つのピン部が設けられ、
前記２つのピン部には複数の金属ピンが設けられ、
前記巻線ボビンには２つのストッパーと前記２つのストッパーの間に接続された巻線部とがさらに設けられ、
前記２つのストッパーはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に形成され、
前記巻線部は前記２つのストッパーを貫通する前記磁気伝導経路を有し、
前記２つのピン部はそれぞれ前記２つのストッパーの底部に形成され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記ピン部と前記ストッパーとの間に位置決めされ、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記ストッパーに当接され、
前記２つのピン部のうちの一方のピン部の長さは、他方のピン部の長さよりも長いことを特徴とする請求項７に記載の灯管。
【請求項９】
前記２つの鉄心の前記挿入部の形状は楕円柱形であり、
前記巻線ボビンの前記巻線部の形状は楕円柱形であり、
前記巻線ボビンの前記ストッパーの上縁は楕円弧形であることを特徴とする請求項８に記載の灯管。
【請求項１０】
前記灯管本体はＴ８灯管又はＧ１３灯管であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の灯管。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の灯管。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、トランス及びそれを有する灯管に関し、特に薄型トランス及びそれを有する灯管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ技術の高度化につれて、ＬＥＤ固体光源の発光効率は毎年ほぼ５０％ずつ飛躍的に成長しており、発光効率の向上に伴い、ＬＥＤ固体光源は普及しているようになっている。また、切り換え式電源を内蔵してＬＥＤ固体光源と組み合わせることにより、交流電源で直接給電することができるため、従来の蛍光灯に取って代わるＬＥＤ灯管の開発が盛んに行なわれている。
【０００３】
一般に使用されるＬＥＤ灯管の内部には、回路板、トランス及び複数のＬＥＤ発光体が設けられる。該回路板上には、該トランス及び該複数のＬＥＤ発光体が設けられ、該トランスが該複数のＬＥＤ発光体に電気的に接続される。すなわち、ＬＥＤ灯管の発光は、回路板上に設けられたトランスによりＬＥＤ発光体を駆動することでＬＥＤ発光体を発光させるからである。
【０００４】
しかしながら、灯管内の空間が限られているため、ＬＥＤ発光体の設置位置は回路板の設置位置に制約される。そのせいで、平面光源であるＬＥＤ発光体を有する灯管の発光角度が不十分になるため、発光の効果に極めて大きな悪影響を与える。
【０００５】
そこで、本考案者は、上述の問題点を改善するために、鋭意検討を行なった結果、上述の問題点を有効に解決することができる、有利な構成を有する本考案を完成するに至った。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、灯管内に設けられ、占用空間を最小化することができる薄型トランスを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本考案は、前記薄型トランスが設けられることで、灯管の発光角度を最大化することができる灯管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本考案は、
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端部にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成され上縁に案内角部を有する２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とを含む２つの鉄心と、
を備え、
前記挿入部は前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースは前記巻線ボビンの両端にそれぞれ当止され、
前記２つの鉄心の前記側部は前記巻線ボビンの両側にそれぞれ当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする薄型トランスを提供する。
【０００９】
また、本考案は、
この巻線ボビンの両端に形成され、上縁が楕円弧形である２つのストッパーと、前記２つのストッパーとの間に接続され、前記２つのストッパーを貫通する磁気伝導経路を有する巻線部と、が設けられる巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成された２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする薄型トランスを提供する。
【００１０】
また、本考案は、
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成された２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設され、
前記鉄心の有効断面積は下記の式によって決められ、
【００１１】
【数１】
0003170384.tif 000003
Ａｅは有効断面積で且つＡｅ＜３００ｍｍ２であり、
Ｖｉｎ＿ｍｉｎは入力した交流（ＡＣ）電圧の最小値であり、
Ｎは一次側及び二次側のターン数比例であり、
Ｖｏは出力した直流（ＤＣ）電圧値であり、
Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）はデューティ周期であり、
Ｎｐは一次側ターン数であり、
ΔＢは磁束密度変化量であり、
ｆｒｅは動作周波数であり、
Ｖｉｎ＿ｍｉｎの範囲は９０ＶＡＣ〜２００ＶＡＣであり、
Ｎの範囲は０．９〜６．５であり、
Ｖｏの範囲は１０Ｖ〜５０Ｖであり、
Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）の範囲は０〜１であり、
ΔＢの範囲は０＜ΔＢ≦０．３５Ｔであり、
ｆｒｅの範囲は４０ＫＨｚ〜１２０ＫＨｚであることを特徴とする薄型トランスを提供する。
【００１２】
また、本考案は、
灯管本体と、
前記灯管本体内に設けられた回路板と、
前記回路板に設けられた薄型トランス及び少なくとも１つの発光素子と、
を備え、
前記回路板、前記薄型トランス及び前記少なくとも１つの発光素子は電気的に接続され、
前記薄型トランスは、
磁気伝導経路が穿設された巻線ボビンと、
前記巻線ボビンの両端にそれぞれ設けられ、ベースと、前記ベースに形成され上縁に案内角部を有する２つの側部と、前記２つの側部の間に位置する挿入部とをそれぞれ含む２つの鉄心と、
を備え、
前記２つの鉄心の挿入部はそれぞれ前記磁気伝導経路内に挿入され、
前記２つの鉄心の前記ベースはそれぞれ前記巻線ボビンの両端に当止され、
前記２つの鉄心の前記側部はそれぞれ前記巻線ボビンの両側に当止され、
前記２つの鉄心は互いに接触して当接され、
前記２つの鉄心の前記側部と前記巻線ボビンの両側との間には２つの巻線空間が形成され、
前記巻線ボビンにコイルが巻回された後、巻回されたコイルが前記２つの巻線空間に穿設されることを特徴とする灯管を提供する。
【考案の効果】
【００１３】
上述のように、本考案に係る薄型トランス及び灯管は、下記の効果を有する。
【００１４】
１、側部に灯管径に合致する案内角部を設けることにより、薄型トランスの構造の外形を灯管本体の内壁に当接させることができる。
２、鉄心の挿入部及び巻線ボビンの巻線部を楕円柱形にすることにより、完成されたコイルパッケージが扁平円柱体となることで、干渉を改善することができる。
３、薄型トランスを灯管本体の内壁により近く接近して当接させることにより、灯管の発光角度がより大きくなり、発光が均一となることから、十分な発光効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案に係る薄型トランスの立体分解模式図を示す。
【図２】本考案に係る薄型トランスの組み合わせの模式図を示す。
【図３】本考案に係る薄型トランスの断面模式図を示す。
【図４】本考案に係る灯管の立体模式図を示す。
【図５】図４のＡ−Ａ断面の模式図を示す。
【図６】本考案に係る灯管の断面模式図を示す。
【図７】本考案に係る薄型トランスの設計フローチャートを示す。
【図８】本考案に係る等式のすべての解の三次元線図を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１は本考案に係る薄型トランスの立体分解模式図を示す。本考案は、巻線ボビン１０及び２つの鉄心２０を備え、２つの鉄心２０がそれぞれ巻線ボビン１０の両端に設けられるとともに互いに対向することを特徴とする薄型トランス１を提供する。
【００１７】
巻線ボビン１０は巻線部１０１、２つのストッパー１０２及び２つのピン部１０３を備える。巻線部１０１は２つのストッパー１０２の間に接続され、２つのストッパー１０２は巻線ボビン１０の両端にそれぞれ形成され、ピン部１０３は巻線ボビン１０の底部の両端にそれぞれ形成される。
【００１８】
より詳しく説明すると、巻線部１０１はコイルの巻回箇所であり、その外観形状は楕円柱形であるのが好ましい。この楕円柱形は、横方向へ展開することにより、巻線ボビン１０の薄型化に寄与することができる。また、形状は、楕円柱形のほか、横方向へ展開するとともに同様の巻線面積を有するものであれば、長方形又は任意の形状であってもよい。巻線部１０１は２つのストッパー１０２を貫通した磁気伝導経路１０１１を有する。灯管が円形である場合、２つのストッパー１０２の上縁１０２１は、２つのストッパー１０２を灯管の内壁（図５参照）に当接させることができるように、楕円弧形に形成されるのが好ましい。なお、本考案に係る灯管は、円形に限定されるものではなく、方形又は多角形のいずれであってもよい。例えば、灯管が長方形である場合、２つのストッパー１０２の形状は、２つのストッパー１０２を方形灯管の内壁により近く接近して当接させることができるように、長方形に形成されてもよい。すなわち、２つのストッパー１０２の形状は灯管の形状に応じて変化することができる。
【００１９】
２つのピン部１０３はそれぞれ２つのストッパー１０２の底部に形成される。２つのピン部１０３には、複数の金属ピン１０３１が設けられている。２つのピン部１０３は、一端が２つのストッパー１０２に接続され、他端に水平表面実装部品（ＳＭＤ）構造１０３２を有する。複数の金属ピン１０３１の一端を水平表面実装部品構造１０３２内に設け、他端を水平表面実装部品構造１０３２より突出するとともに巻線ボビン１０と平行するようにすることにより、巻線ボビン１０を十分に当接させることで、空間の使用を減少させることができる。
【００２０】
また、安全規制の問題を解決するために、従来の技術と異なり、本考案に係る薄型トランス１は、ピン部１０３の長さを増加させることにより、低電圧にあるピン部１０３が高電圧にある巻線部１０１から離れている。即ち、高電圧と低電圧との距離をより離させることにより、トランスが作動する際に、高電圧が低電圧へ干渉することを回避することができる。
【００２１】
また、図１に示すように、本考案に係る好ましい実施例においては、２つのピン部１０３のうちの一方を外部へ延在させることにより、２つのピン部１０３のうちの一方のピン部の長さが他方のピン部の長さよりも長くなっているが、本考案に係るピン部１０３の長さは上述した実施例に限定されるものではない。本考案に係る２つのピン部１０３が共に外部へ延在するとともに長さが互いに等しい場合においても、すなわち、２つのピン部１０３の長さをともに長くするとともに同じ長さになるようにすることにより、高電圧と低電圧との距離をより離させることで、高電圧が低電圧へ干渉することを回避することができる。
【００２２】
２つの鉄心２０はそれぞれベース２０１、挿入部２０２及び２つの側部２０３を備える。挿入部２０２及び２つの側部２０３は共にベース２０１上に形成され、挿入部２０２は２つの側部２０３の間に位置する。特筆すべき点は、２つの側部２０３の上縁を案内角部２０３１に形成するとともに、案内角部２０３１の角度が灯管の半径に対応して決められるため、２つの側部２０３の上縁と灯管との干渉をさらに低減させることができることで、２つの側部２０３を灯管の内壁により近く近接して当接させることができる点である。また、挿入部２０２の外観形状は巻線部１０１の形状に応じて楕円柱形に形成されてもよい。また、巻線部１０１、ストッパー１０２及び挿入部２０２の形状は相互に組み合わせられるのが好ましく、挿入部２０２とベース２０１との高さは、挿入部２０２をベース２０１に窪むようにすることで、全体の薄型化にも寄与することができる。
【００２３】
図２、図３を図１とともに参照して、２つの鉄心２０の挿入部２０２は巻線ボビン１０の両端からそれぞれ磁気伝導経路１０１１内に挿入される。２つの鉄心２０のベース２０１はそれぞれ巻線ボビン１０の両端に当止される。２つの鉄心２０の側部２０３は巻線ボビン１０の両側に当止されるとともに、２つの鉄心２０の側部２０３と巻線ボビン１０の両側との間に２つの巻線空間２０４が形成されており、巻線ボビン１０の巻線部１０１にコイル２が巻回された後、巻回されたコイル２は２つの巻線空間２０４に穿設される。
【００２４】
より詳しく説明すると、２つの鉄心２０は互いに接触して当接され、即ち２つの鉄心２０の２つの側部２０３は互いに接触し、２つの鉄心２０のベース２０１はそれぞれ２つのストッパー１０２に当接され、ベース２０１はピン部１０３とストッパー１０２との間に位置決めされる。
【００２５】
また、本考案に係る薄型トランス１の特性パラメータ（例えばコイルの巻回ターン数及び巻回面積、鉄心の有効断面積）は、コイル及び電圧電流の等式（下記の等式をご参照）に応じて決められる。
【００２６】
【数２】
0003170384.tif 000004
【００２７】
ここで、上述した等式における各パラメータの意味について、以下のように説明する。
１、Ｖｉｎ＿ｍｉｎ：入力したＡＣ電圧の最小値（Ｖｉｎ＿ｍｉｎの範囲は９０ＶＡＣ〜２００ＶＡＣである。例えば、全電圧の製品は９０ＶＡＣ（即ち交流電圧９０Ｖ）であり、高電圧の製品は２００ＶＡＣ（即ち交流電圧２００Ｖ）である）。
２、Ｎ：一次側及び二次側のターン数比例（Ｔｕｒｎ  ｒａｔｉｏ）であり、Ｎの範囲は０．９〜６．５である。
３、Ｖｏ：出力したＤＣ電圧値（製品の必要に応じて、Ｖｏの範囲は１０Ｖ〜５０Ｖである）。
４、Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）：デューティ周期（Ｎ値を予め決定した後に導出されたものであり、Ｄ（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ、Ｎ、Ｖｏ）の範囲は０〜１である）。
５、ＮＰ：一次側ターン数（ＮＰの範囲は１５〜１４５である）。
６、ΔＢ：磁束密度変化量（即ち鉄心物理特性であり、設計に応じて異なる磁束密度変化量を選択することができる。好ましくは０＜ΔＢ≦０．３５Ｔ、より好ましくはΔＢ＝０．３Ｔである）。
７、ｆｒｅ：動作周波数（設計用変数（パラメータ）であり、本実施例において６０ＫＨｚ及び１２０ＫＨｚが使用され、実際の使用範囲は４０ＫＨｚ〜１２０ＫＨｚである）。
８、Ａｅ：鉄心の有効断面積（好ましくはＡｅ＜３０ｍｍ２である）、即ち鉄心挿入部２０２の断面積である。
９、Ａｅ（ＮＰ、Ｎ）：ＡｅはＮＰ、Ｎの関数である。
【００２８】
また、本考案に係る薄型トランス１は動作周波数が６０ＫＨｚ〜１２０ＫＨｚであり、且つ、本考案に係る鉄心２０の有効断面積（Ａｅ）は一次側ターン数（ＮＰ）とコイル比（Ｎ）の関数であるため、さらにその関数特性を分析すると、８Ｗ〜４０Ｗのパワートランスに適用する巻線面積を設計することができる。
【００２９】
例えば、動作周波数を６０ＫＨｚとし、入力パワーを４０Ｗとし、上述した等式の演算により、本考案に係る薄型トランス１の巻線面積を決める。演算ステップの詳細は下記の通りである。
【００３０】
１、上述した等式に対して、Ｖｉｎ＿ｍｉｎに９０、Ｖｏに５０、ΔＢに０．２５、ｆｒｅに６０Ｋをそれぞれ代入することにより数値の分析を行った結果、図８の三次元線図に示すように全ての解を得ることができる。
２、トランスが大きすぎると、即ちＡｅが参考値、例えば３０よりも大きければ、光源の発光角度に悪影響を与えるため、灯管内に入れることができない。この場合、可能の解がＡｅ＜３０であるため、Ａｅ＜３０（図８の設計領域をご参照）から一つの解のＮＰ（一次側ターン数）＝９５、Ｔｕｒｎ  ｒａｔｉｏ（Ｎ、即ち一次側と二次側とのターン数の比例である）＝１．５を取得し、上述した等式に代入することでＡｅ値を得ることができる。
３、効率を８０％とし、入力パワー（Ｐｉ）＝４０Ｗであるとすると、出力パワー（Ｐｏ）＝４０×０．８＝３２Ｗを算出することができる。
４、出力電圧（Ｖｏ）＝５０Ｖであるため、出力電流（Ｉｏ）＝３２Ｗ／５０Ｖ＝０．６４Ａである。ＡＣ入力電圧の最小値（Ｖｉｎ＿ｍｉｎ）＝９０Ｖであるため、入力電流（Ｉｉ）＝４０Ｗ／９０Ｖ＝０．４４Ａを算出することができる。
５、一次側電流に必要な面積（Ａｗｐ）＝０．４４／４００＝１１．１×１０−４ｃｍ２であるため、一次側電流に必要な線径（Ψｐ）＝（４Ａｗｐ／π）−０．５＝０．３７  ｍｍを算出することができる。
６、二次側電流に必要な面積（Ａｗｓ）＝０．６４／４００＝１６×１０−４ｃｍ２であるため、二次側電流に必要な線径（Ψｓ）＝（４Ａｗｓ／π）−０．５＝０．４５  ｍｍを算出することができる。
７、ステップ３〜６において得られた２つの線径を、それぞれステップ１〜２において得られた数値分析の解空間の値Ｎｐ及びＮｓ（＝Ｎｐ／Ｎ、即ち二次側ターン数）に乗ずることにより巻線面積の総和、例えば、Ｎｐ＝９５、Ｎｓ＝９５／１．５を算出すると、一次側の巻線面積＝９５×（Ψｐ／２）２×π＝１０．２１ｍｍ２、二次側の巻線面積＝６３．３×（Ψｓ／２）２×π＝１０．０７ｍｍ２、最後に必要とする総巻線面積＝２０．２８ｍｍ２（この値は、トランスの巻線可能面積に等しい、又はそれより小さい必要がある）を得ることができ、このように、トランスの巻線可能面積を決めることができ、即ち、トランスに必要な総巻線面積に等しい、又はそれより大きい総巻線面積でなければならない。
【００３１】
また、その他の動作周波数及び入力パワーを採用したトランスにかかる巻線可能面積は、上述した例示に基づいて算出することができるため、その詳細を省略する。
【００３２】
そうすると、動作周波数を６０ＫＨｚ〜１２０ＫＨｚとし、入力パワーを８Ｗ〜４０Ｗとする設計要求の場合、上述した等式の演算により、本考案に係る薄型トランス１の最適な巻線可能面積（即ち巻線可能空間）を決めることにより、コイルの余計な巻回による本考案に係る薄型トランス１の高さの増加を回避することができる。
【００３３】
下記の表において、市販のトランスの鉄心及び本考案に係る薄型トランス１の鉄心２０の仕様を比較する。
【００３４】
【表１】
0003170384.tif 000005
【００３５】
（１）高さ成形は鉄心の高さ及び巻線の厚さを算出することにより得られたトランスの最小限の高さである。
（２）従来のトランス４の高さ成形における巻線の厚さのデータ２．３７は従来のトランス４の巻線可能空間の長さ（即ち４８．４／２０．４＝２．３７２）を本考案に係る等量巻線空間で割ることにより得られたものである。
【００３６】
市販の鉄心における高さ及び有効断面積（Ａｅ）は近似しており、即ち高さの制限で、従来のトランス１〜４の有効断面積（Ａｅ）は少々異なっているが、いずれも近似しており、鉄心の挿入部の高さも同一である。
【００３７】
従来のトランス１〜３と比べれば、本考案に係る薄型トランスの有効断面積（Ａｅ）及び巻線可能面積はいずれも従来のトランス１〜３より大きいため、本考案に係る薄型トランス１の最後の高さ成形（即ち鉄心挿入部の高さに巻線可能面積の幅が加わる）も薄くなる。また、従来のトランス４においては、その巻線可能面積が相対的に大きいが、同じ巻線で、従来のトランス４の最後の高さ成形も相対的に厚くなる。更に、従来のトランス１〜４の鉄心の側部のいずれにも案内角部が設けられていないため、灯管の内壁との干渉が生ずる。即ち、従来のトランス１〜４の鉄心の高さは近似しているが、依然として構造間の干渉が存在するため、占有空間が大きくなる。
【００３８】
本考案においては、上述した薄型トランス１のほか、図４に示すように、灯管３も開示されている。本考案に係る灯管３は、灯管本体３１、回路板３２、少なくとも１つの発光素子３３及び薄型トランス１を備え、回路板３２、発光素子３３及び薄型トランス１のいずれも灯管本体３１内に設けられる。また、灯管本体３１はＴ８灯管又はＧ１３灯管等の薄型灯管を使用してもよい。
【００３９】
より詳しく説明すれば、発光素子３３及び薄型トランス１は回路板３２上に設けられ、回路板３２、薄型トランス１及び発光素子３３は互いに電気的に接続される。また、発光素子３３は発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。また、発光素子３３の数量には制限がなく、必要に応じて決めればよく、例えば一つ、２つ又は複数であってもよい。
【００４０】
薄型トランス１の細部構成は上述のように既に詳しく説明したため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４１】
図５、図６に示すように、本考案において、巻線ボビン１０のストッパー１０２の上縁１０２１は楕円弧形としており、鉄心２０の側部２０３には案内角部２０３１が設けられ、最適な巻線面積に基づいてコイルを巻線ボビン１０の巻線部１０１に巻回させるため、薄型トランス１のサイズを効果的に縮小することができる。このため、従来のトランスと比べれば、本考案に係る薄型トランス１のサイズはより小さくなる。そこで、本考案に係る薄型トランス１は灯管本体３１により近く設置することができ、灯管３における回路板３２の設置位置は変更することができるため、灯管内における発光素子３３の位置の設計性及び発光角度を向上することができる。言い換えれば、本考案は従来のトランスと異なって、回路板上に設けられたトランスを効果的に薄型化するとともに、トランスと灯管の内壁との相互干渉を改善することができることで、灯管内における占用空間を最小化することができるため、薄型トランス１が灯管本体３１の内壁に近接して取り付けられると、薄型トランス１が設けられた回路板３２は灯管本体３１の上縁により近く近接することができるため、発光素子３３（例えばＬＥＤ）も灯管の上縁により近接させることができる。このため、灯管の発光素子３３を発光させる際に、発光角度を最大化することができる。
【００４２】
また、本考案に係る薄型トランス１は、灯管のほか、その他のパワーサプライにも適用することができる。
【００４３】
図７は、本考案に係る薄型トランス１の設計フローチャートを示す。以下、本考案に係る薄型トランス１の設計フローチャートを説明する。
【００４４】
１、薄型トランス１の仕様を確認する。
（例えば入力電圧、出力電圧、動作周波数及び入力パワー）
２、薄型トランス１の材料特性を確認する。
（例えば鉄心の有効断面積、コイル比及び一次側ターン数）
３、灯管３のサイズを確認する。
（灯管の内径に基づいてトランスの断面構造、例えば２つの側部２０３と挿入部２０２の形状及びサイズを設計する。本考案に係る好ましい実施例の場合、２つの側部２０３には、灯管３の外形に応じて管壁に当接するように案内角部２０３１の外形が設けられ、挿入部２０２は２つの側部２０３の中間に位置し、ベース２０１により２つの側部２０３を接続する。挿入部２０２の外形は巻線コイル２との関連性を有するため、挿入部２０２は、巻線コイル２に充分な利用空間を確保させるように、扁平楕円形に形成される。灯管の内径に応じて挿入部２０２と２つの側部２０３の形状及びサイズを調整したと同時に巻線コイル２のコイルパッケージの厚さ（即ち巻線厚さ）Ｈ及び巻線可能空間（即ち、巻線可能面積）の幅Ｗ（図５を参照）を決定する。好ましくはＨ＝Ｗである。
４、薄型トランス１の仕様と材料特性及び灯管のサイズに基づいて、最適な薄型トランス１のサイズを算出する。
（ステップ１とステップ２の分析に基づいて、トランスに必要な巻線面積を決め、この巻線面積をステップ３において得られた巻線巻線可能空間の幅Wで割ることにより巻線長さLを得ることができる）
５、灯管３に設けられる薄型トランス１を実体化する。
【００４５】
上述のように、本考案に係る薄型トランス１及び灯管３は下記の効果を有する。
１、灯管径に応じた案内角部２０３１が側部２０３に設けられることにより、薄型トランス１の構造外形を灯管本体３１の内壁に当接させることができる。
２、鉄心２０の挿入部２０２及び巻線ボビン１０の巻線部１０１を楕円柱形とすることにより、完成したコイルパッケージが扁平円柱状となるため、構造の干渉を改善させることができる。
３、薄型トランス１のピン部１０３の末端を水平表面実装部品（ＳＭＤ）構造１０３２とすることにより、巻線ボビン１０が完全に当接することができるため、空間の占用を低減させることができる。
４、薄型トランス１が灯管本体３１の内壁により近く近接して当接することができるため、灯管３の発光角度を最大化することができ、発光の均一化が図れ、十分な発光効果を奏することができる。
【００４６】
上述したものは、本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施の範囲を限定するためのものではなく、本考案の明細書及び図面内容に基づいてなされた均等な変更および付加は、いずれも本考案の特許請求の範囲内に含まれることは言うでもありません。
【符号の説明】
【００４７】
１  薄型トランス
１０  巻線ボビン
１０１  巻線部
１０１１  磁気伝導経路
１０２  ストッパー
１０２１  上縁
１０３  ピン部
１０３１  金属ピン
１０３２  水平表面実装部品（ＳＭＤ）構造
２０  鉄心
２０１  ベース
２０２  挿入部
２０３  側部
２０３１  案内角部
２０４  巻線空間
２  巻線コイル
３  灯管
３１  灯管本体
３２  回路板
３３  発光素子
【図１】
0003170384.tif 000007
【図２】
0003170384.tif 000008
【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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