(57)【要約】      （修正有）【課題】高価な高圧コンデンサや部品実装禁止エリアを設けた両面プリント配線基板等を用いることなく安価にインバータ回路を構成。【解決手段】一次巻線１１と、この磁束を受ける二次巻線１２と、磁芯挿通孔１３ｃを備え一次巻線及び二次巻線が巻回される巻き枠１３ａ及び一次巻線の端部１１ａと二次巻線の端部１２ａとがそれぞれ接続される複数の接続端子１４，１４・・を備えるボビン１３と、ボビンの磁芯挿通孔１３ｃに挿入される磁脚１５ａを備え一次巻線と二次巻線とを磁気結合する一組のコア１５，１５と、を有し、二次巻線が巻回されるボビンの磁芯挿通孔内に二次巻線との間で調整用容量を生じさせる電極１６が配設されている。これにより、リーケージインダクタンスと共振する静電容量成分をインバータ回路用トランスに内蔵することができ、高価な高圧コンデンサや両面プリント配線板等を用いることなく安価にインバータ回路を構成することができる。【選択図】図２
2008227421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線と、該一次巻線と磁気結合される二次巻線と、磁芯挿通孔を備え前記一次巻線及び二次巻線が巻回される巻き枠及び前記一次巻線の端部と前記二次巻線の端部とがそれぞれ接続される複数の接続端子を備えるボビンと、前記ボビンの磁芯挿通孔に挿入される磁脚を備え前記一次巻線と二次巻線とを磁気結合させる一組のコアと、を有するインバータ回路用トランスにおいて、前記二次巻線が巻回されるボビンの磁芯挿通孔内に前記二次巻線との間で調整用容量を生じさせる電極が配設されていることを特徴とするインバータ回路用トランス。
【請求項２】
前記電極は金属板であることを特徴とする請求項１記載のインバータ回路用トランス。
【請求項３】
前記金属板は前記磁脚と前記巻き枠との間隙に沿って屈曲されていることを特徴とする請求項２記載のインバータ回路用トランス。
【請求項４】
前記電極は前記磁脚の表面に形成された導電膜であることを特徴とする請求項１記載のインバータ回路用トランス。
【請求項５】
前記ボビンの接続端子は前記導電膜に接触するための接続片を備えることを特徴とする請求項４記載のインバータ回路用トランス。
【請求項６】
前記二次巻線の端部が接続された端子に前記電極が接続されたことを特徴とする請求項１記載のインバータ回路用トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路用トランスに関し、さらに具体的には、液晶ＴＶやカーナビゲーション装置等の電子機器の表示パネルのバックライト用インバータ回路に用いられるインバータ回路用トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ＴＶやカーナビゲーション装置等の電子機器には、冷陰極蛍光管その他の放電管を用いたバックライト装置を備えている。これらの放電管を点灯させるため、低圧の直流電源から高圧の電源を得るためにインバータ回路が用いられるようになっている。
【０００３】
従来のインバータ回路として、例えば、図１５に示すように、トランス１０１の巻線間に生じる寄生容量と放電管１０３の周辺に生じる寄生容量などの二次側回路に生ずる寄生容量１０７が二次側回路のリーケージインダクタンスと共振回路を構成し、放電管１０３に高電圧を供給するものが提案されている。そして、二次側回路に生ずる寄生容量１０７が直列共振の計算値に達しないときに、放電管１０３と並列に補助容量１０５を加えることが提案されている。
【０００４】
また、従来のインバータ回路においては、二次側回路に接続されるバラストコンデンサとして、高価な高耐圧のコンデンサが用いられているが、電子機器のコストダウンを達成するために、例えば図１６に示すように特許文献２には、液晶ディスプレイの冷陰極管点灯装置において、バラストコンデンサとして基板２５０の層間容量を用いることが提案されている。
【特許文献１】特開平７−６７３５７号公報
【特許文献２】特開２００５−６３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記後者の背景技術に記載されたインバータ回路においては、バラストコンデンサを基板の層間容量で代替するものであるが、静電容量を得るために電極の対向面積が必要になり、更に、異なる電位の配線パターンや実装部品との耐圧を確保するために、配線パターンや部品実装等の禁止エリアを設ける必要があり、小型化の妨げになっていた。また、基板内に層間容量を得るためには多層配線基板や両面プリント基板等を用いる必要があり、より安価な片面プリント配線基板を用いる場合にはこの手法は適用できないという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決して、高価な高圧コンデンサや部品実装禁止エリアを設けた両面プリント配線板等を用いることなく安価にインバータ回路を構成することが可能なインバータ回路用トランスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明のインバータ回路用トランスは、（１）一次巻線と、該一次巻線と磁気結合される二次巻線と、磁芯挿通孔を備え前記一次巻線及び二次巻線が巻回される巻き枠及び前記一次巻線の端部と前記二次巻線の端部とがそれぞれ接続される複数の接続端子を備えるボビンと、前記ボビンの磁芯挿通孔に挿入される磁脚を備え前記一次巻線と二次巻線とを磁気結合させる一組のコアと、を有するインバータ回路用トランスにおいて、前記二次巻線が巻回されるボビンの磁芯挿通孔内に前記二次巻線との間で調整用容量を生じさせる電極が配設されていることを特徴とする。（・・・以下第１の課題解決手段と称する。）
【０００８】
また、上記インバータ回路用トランスの主要な形態の一つは、（２）前記電極は金属板であることを特徴とする。（・・・以下第２の課題解決手段と称する。）
【０００９】
また、上記インバータ回路用トランスの他の形態は、（３）前記金属板は前記磁脚と前記巻き枠との間隙に沿って屈曲されているものである。（・・・以下第３の課題解決手段と称する。）
【００１０】
また、本発明のインバータ回路用トランスの他の主要な形態の一つは、（４）前記電極は前記磁脚の表面に形成された導電膜であることを特徴とする。（・・・以下第４の課題解決手段と称する。）
【００１１】
また、本発明のインバータ回路用トランスの他の形態の一つは、（５）前記ボビンの接続端子は前記導電膜に接触するための接続片を備えるものである。（・・・以下第５の課題解決手段と称する。）
【００１２】
また、本発明のインバータ回路用トランスの他の主要な形態の一つは、（６）前記二次巻線の端部が接続された端子に前記電極が接続されたものである。（・・・以下第６の課題解決手段と称する。）
【００１３】
上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記二次巻線が巻回されるボビンの磁芯挿通孔内に前記二次巻線との間で調整用容量を生じさせる電極が配設されているので、二次側回路のリーケージインダクタンスと共振する静電容量成分をインバータ回路用トランスに内蔵することができる。
【００１４】
上記第２の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記電極は金属板であるので、取得すべき静電容量に応じて、幅寸法や長さ寸法、切欠きを設ける等の調整が容易である。
【００１５】
上記第３の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記金属板は前記磁脚と前記巻き枠との間隙に沿って屈曲されているので、大きな静電容量を得ることができる。
【００１６】
上記第４の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記電極は前記磁脚の表面に形成された導電膜であるので、静電容量バラツキなく安定して生産することができる。
【００１７】
上記第５の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記ボビンの接続端子は前記導電膜に接触するための接続片を備えるので、組み立てが容易である。
【００１８】
上記第６の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記二次巻線の端部が接続された端子に前記電極が接続されているので、回路配線の一部を省略できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のインバータ回路用トランスによれば、リーケージインダクタンスと共振する静電容量成分をインバータ回路用トランスに内蔵することができるので、高価な高圧コンデンサや部品実装禁止エリアを設けた両面プリント配線板等を用いることなく安価にインバータ回路を構成することが可能なインバータ回路用トランスを提供することができる。本発明の前記目的とそれ以外の目的、構成特徴、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のインバータ回路用トランスの第１の実施形態について、図１〜６を参照して説明する。図１は第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０の全体構造を示す外観斜視図である。図２は本実施形態のインバータ回路用トランス１０の内部構造を示す上記図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。図３は、本実施形態のインバータ回路用トランス１０の内部構造を説明するための分解斜視図である。図４は、本実施形態のインバータ回路用トランス１０の等価回路図である。図５は、本実施形態のインバータ回路用トランス１０を適用したインバータ回路の一例を示す回路図である。図６は、本実施形態のインバータ回路用トランス１０を適用したインバータ回路の他の例を示す回路図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本実施形態のインバータ回路用トランス１０は、一次巻線１１と二次巻線１２と前記一次巻線及び二次巻線が巻回されるボビン１３と該ボビンに装着される一組のコア１５，１５とを備えるものである。具体的には、本実施形態のインバータ回路用トランス１０は、一次巻線１１と、上記一組のコア１５，１５により該一次巻線１１から発生する磁束と略同一の磁路を通じて磁気結合される二次巻線１２と、磁芯挿通孔１３ｃを備え前記一次巻線１１及び二次巻線１２が巻回される巻き枠１３ａ及び前記一次巻線１１の端部１１ａと前記二次巻線１２の端部１２ａとがそれぞれ接続される複数の接続端子１４，１４・・を備えるボビン１３と、前記ボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃに挿入される磁脚１５ａを備え前記一次巻線１１と二次巻線１２とを磁気結合させる一組のコア１５，１５と、を有するものである。そして、前記二次巻線１２が巻回されるボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃ内に前記二次巻線１２との間で調整用容量を生じさせる電極１６が配設されている。
【００２２】
次に、本実施形態のインバータ回路用トランス１０について、図３を用いてより具体的に説明する。上記ボビン１３は、巻き枠１３ａと、該巻き枠の一方及び他方の端部にそれぞれ設けられた基台１３ｂ、１３ｂとを有し、前記巻き枠１３ａの中心を貫通するように磁芯挿通孔１３ｃが形成されている。前記巻き枠１３ａは、一次巻線１１が巻回される領域と二次巻線１２が巻回される領域とが鍔により分割されるとともに、前記二次巻線１２が巻回される領域は、鍔によりさらに複数の領域に区画されている。上記基台１３ｂ、１３ｂには、それぞれ複数の接続端子１４，１４が植設されている。前記複数の接続端子１４，１４は、一端側の端子部１４ａと、他端側の、前記基台１３ｂに埋め込まれる植設部１４ｂとで構成されている。また、二次巻線１２が巻回される領域側の端部に設けられた基台１３ｂに植設された前記複数の接続端子１４のうちの一つは、略Ｕ次状に形成されている。該接続端子１４は、前記Ｕ字状の底部が基台１３ｂに埋め込まれる植設部１４ｂとなっており、一端側の端子部１４ａと，他端側の接続片１４ｃとが前記基台１３ｂの端面から略平行に突出されている。上記一次巻線１１は、上記ボビン１３の巻き枠１３ａのうち、一次巻線１１を巻回するための領域に巻回されるとともに、その端部１１ａ，１１ａは、前記ボビン１３の一方の基台１３ｂの下部に形成された図視省略した引き出し溝を介して前記基台１３ｂの先端側に引き出され、該基台１３ｂに植設された複数の接続端子１４に前記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により前記接続端子
１４と導電接続されている。上記二次巻線１２は、上記一次巻線１１に比べて細い線径の絶縁被覆導線が用いられており、上記ボビン１３の巻き枠１３ａのうち、二次巻線１２を巻回するための区画された複数の領域に一端側から前記ボビン１３の中央の鍔に向かって順次巻回されるとともに、その端部１２ａ，１２ａは、前記ボビン１３の他方の基台１３ｂの下部に形成された図視省略した引き出し溝を介して前記基台１３ｂの先端側に引き出され、該基台１３ｂに植設された複数の接続端子１４に前記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により前記接続端子１４と導電接続されている。上記ボビン１３の二次巻線１２が巻回される領域の磁芯挿通孔１３ｃ内には、電極１６として厚さ０．１ｍｍ程度の銅等の非磁性の金属板が挿入されている。該金属板の一端側には引き出し片１６ａが設けられており、該引き出し片１６ａの先端は前記基台１３ｂの端面に沿って折曲されるとともに、前記略Ｕ字状の接続端子１４の接続片１４ｃが挿通される孔１６ｂが形成されている。また、上記ボビン１３の二次巻線１２が巻回される領域の磁芯挿通孔１３ｃ内には、前記電極１６に重ねられるように、後述する絶縁シート１７が挿入されている。上記一組のコア１５，１５はそれぞれ、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の磁性材料からなり、平面視形状がＥ形に形成されている。該コア１５は、中央に配置された磁脚１５ａとその両側に配置された一対の側磁脚１５ｂとがヨーク１５ｃにより連結された構造を有する。中央に配置された磁脚１５ａの断面積は、両側に配置された側磁脚１５ｂの断面積の和に等しいように構成されている。そして前記一組のコア１５，１５は、前記ボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃに前記中央に配置された磁脚１５ａ，１５ａの先端がそれぞれ挿入され、前記磁脚１５ａ，１５ａ同士、及び両側に配置された側磁脚１５ｂ、１５ｂ同士が、それぞれ端面をつき合わせるように配設され、図視省略した接着剤、粘着テープやバネ性を有する固定金具等により前記ボビンに固定されている。
【００２３】
上記一次巻線１１の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記一次巻線１１としては、上記ボビン１３の巻き枠１３ａの周囲に巻回されるものであって、絶縁被覆導線が好ましく、ポリウレタン樹脂被覆銅線やポリエステル樹脂被覆銅線、エナメル樹脂被覆導線等がより好ましい。また、該一次巻線１１の金属線は、単線に限定するものではなく、撚り線であってもよい。また、該一次巻線１１の金属線は円形の断面形状に限定するものではなく、長方形の断面形状の平角線や正方形の断面形状の四角線等を用いることもできる。また、前記絶縁被覆導線の外周を低融点の樹脂で被覆した自己融着線を用いてもよい。上記一次巻線１１の端部１１ａ、１１ａは、前記ボビン１３の一方の端部に設けられた基台１３ｂに植設された複数の接続端子１４，１４にそれぞれ上記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により導電接続されることが好ましい。
【００２４】
上記二次巻線１２の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記二次巻線１２としては、上記ボビン１３の巻き枠１３ａの周囲に区画された複数の領域に分割して巻回されることが好ましい。また、上記一次巻線と同様に、絶縁被覆導線が好ましく、ポリウレタン樹脂被覆銅線やポリエステル樹脂被覆銅線、エナメル樹脂被覆導線等がより好ましい。また、該二次巻線１２の金属線は、単線に限定するものではなく、撚り線であってもよい。また、該二次巻線１２の金属線は円形の断面形状に限定するものではなく、長方形の断面形状の平角線や正方形の断面形状の四角線等を用いることもできる。また、前記絶縁被覆導線の外周を低融点の樹脂で被覆した自己融着線を用いてもよい。上記二次巻線１２は、高電圧を発生させるために巻回数を多くする必要があるので、該二次巻線１２の線径は、一般に上記一次巻線１１の線径より細いことが好ましい。また、上記二次巻線１２の端部１２ａ、１２ａは、上記一次巻線１１の端部１１ａと同様に、前記ボビン１３の一方の端部に設けられた基台１３ｂに植設された複数の接続端子１４，１４にそれぞれ上記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により導電接続されることが好ましい。
【００２５】
上記ボビン１３の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記ボビン１３の材質としては、絶縁性樹脂が好ましく、耐熱性を有し、前記複数の接続端子１４，１４のインジェクションモールドが可能なフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、液晶ポリマー等の絶縁性樹脂がより好ましい。上記ボビン１３は、巻き枠１３ａと該巻き枠１３ａの一方及び他方の端部にそれぞれ設けられた基台１３ｂとを有することが好ましいが、これに限定するものではなく、例えば複数の放電管を点灯させるための複数の二次巻線を備えた所謂ツイン構造を有するものにおいては、前記巻き枠１３ａの中間領域にさらに基台を設け、該基台に接続端子を植設してもよい。上記ボビン１３の巻き枠１３ａは、一次巻線１１が巻回される領域と二次巻線１２が巻回される領域とが鍔により区分されていることが好ましい。また、前記二次巻線１２が巻回される領域は、さらに鍔により複数に区画されていることが好ましい。上記二次巻線１２が巻回される領域を複数に区画する鍔には、隣あわせる領域間に二次巻線１２を順次巻回するための渡り溝が設けられることが好ましい。上記ボビン１３の基台１３ｂは、上記一次巻線１１の端部１１ａ又は二次巻線１２の端部１２ａがからげ固定される接続端子１４，１４が植設されることが好ましい。該基台１３ｂに植設される接続端子１４，１４としては、インバータ回路が形成される基板上に面実装され、リフロー半田付けされる場合には所謂ガルウィンタイプが好ましく、回路基板に設けたスルーホールに接続端子が挿通され、フロー半田付けされる場合には、前記基台１３ｂを垂直に貫通するピンタイプが好ましい。上記ボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃは、前記巻き枠１２ａの中心を貫通するように形成されることが好ましい。また、上記二次巻線１２が巻回される領域の巻き枠１３ａの前記磁芯挿通孔１３ｃは、上記コア１５の中央に配設された磁芯１５ａとともに上記電極１６や絶縁シート１７を挿入するために、上記コア１５の中央に配設された磁芯１５ａの外形よりもやや大きく形成されることが好ましい。
【００２６】
次に、上記接続端子１４の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記接続端子１４としては、上記基台１３ｂに埋め込まれる植設部１４ｂと該基台１３ｂから突出する端子部１４ａとを有することが好ましい。
【００２７】
次に、上記コア１５の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記コア１５の材質としては、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、圧粉磁芯、積層金属板その他、各種の磁性材料を用いることができる。前記磁性材料は、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライトのように高絶縁性を有するものが好ましいが、これに限定するものではなく、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトのように低絶縁性のものであってもよい。また、前記低絶縁性の磁性材料のコアの外表面を例えばフッ素樹脂等の絶縁性樹脂で被覆して用いてもよいし、前記コア１５の磁脚１５ａと後述する電極１６との間に絶縁シート１７を挿入してもよい。上記コア１５の構造としては、前記ボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃに挿入される磁脚１５ａを有し、組み立ての都合上一組で磁路を形成するものが好ましい。上記一組のコア１５，１５の外観形状としては、薄型のインバータ回路用トランスを得るためにはＥ−Ｅ形、Ｅ−Ｉ形、ロ−Ｉ形等が好ましいが、これに限定するものではなく、例えば液晶パネルの枠部に沿って収容するためには、Ｕ−Ｕ形、Ｕ−Ｉ形等であってもよい。
【００２８】
次に、上記電極１６の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記電極１６としては、上記コア１５の中央に配設された磁脚１５ａとともに上記ボビン１３の二次巻線１２が巻回される領域の磁芯挿通孔１３ｃ内に挿入されるものである。上記電極１６としては、銅箔等の非磁性の金属板が好ましい。上記電極１６として金属板を用いる場合には、該金属板の一端側に引き出し片１６ａを有することが好ましい。該引き出し片１６ａは、前記ボビン１３の基台１３ｂに植設された接続端子１４に接続されることが好ましいが、これに限定するものではなく、例えば、インバータ回路を形成する回路基板の配線パターンに直接導電接続してもよい。また、上記引き出し片１６ａを上記接続端子１４に接続する場合においては、前記接続端子の接続片１４ｃと係合する孔１６ｂや切欠き等を設けることが好ましい。また、上記電極１６は、金属板に限定するものではなく、例えば、前記ボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃに挿通される磁脚１５ａの表面に導電性ペーストの塗布膜やメッキ膜等として形成してもよい。上記電極１６を上記コア１５の磁脚１５ａの表面に導電膜として形成する場合には、該コア１５の材質としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の高絶縁性の磁性材料からなるコア１５を用いることが好ましいが、これに限定するものではなく、低絶縁性のコアの表面に予めフッ素樹脂等の絶縁性樹脂で被覆したものを用いることができる。  上記低絶縁性の磁性材料からなるコア１５を該コア１５の磁脚１５ａの表面に絶縁被覆することなく用いる場合においては、上記電極１６と前記コア１５の磁脚１５ａとの間に例えばフッ素樹脂等からなる絶縁性シートを挟むことが好ましい。
【００２９】
上記本実施形態のインバータ回路用トランス１０を図４に示す等価回路を用いて説明する。すなわち、コア１５の磁脚１５ａと平行してボビン１３の巻き枠１３ａを介して二次巻線１６と向き合う電極１６の一端側が前記二次巻線１２の一方の端部１２ａと接続端子１４を介して導電接続されている。
【００３０】
次に、本実施形態のインバータ回路用トランス１０を用いたインバータ回路の一例を図５を用いて説明する。本実施形態のインバータ回路は、本実施形態のインバータ回路用トランスＴＦと、該トランスＴＦの一次巻線に接続された直流電源Ｖｃｃと、該一次巻線に接続されたスイッチング回路ＳＷと、前記トランスＴＦの二次巻線の一端側に接続された冷陰極放電管ＣＣＦＬと、前記二次巻線の他端側に接続された電流検出回路と、前記二次巻線の他端側とグランドとの間に接続された抵抗Ｒと、前記電流検出回路で得られた電流値に基づき前記スイッチング回路ＳＷを制御する駆動制御回路とを有するものである。
【００３１】
そして、本実施形態のインバータ回路用トランス１０は、前記二次巻線１２が巻回されるボビン１３の磁芯挿通孔１３ｃ内に前記二次巻線１２との間で調整用容量を生じさせる電極１６が配設されているので、二次側回路のリーケージインダクタンスと共振する静電容量成分を該インバータ回路用トランス１０に内蔵している。このため、外付けの高価な高耐圧コンデンサを使用したり、層間容量を取得するための多層配線基板や両面プリント配線基板に配線パターンや部品実装等の禁止エリアを設ける等を省略することができる。
【００３２】
また、本実施形態のインバータ回路用トランス１０は、前記電極１６が金属板であり、このため、取得すべき調整用容量に応じて寸法の調整が容易である。
【００３３】
また、本実施形態のインバータ回路用トランス１０は、前記二次巻線１２の端部が接続された接続端子１４ａに前記電極１６が接続されているので、インバータ回路の調整用コンデンサを接続するための回路配線の一部を省略できる。
【００３４】
上記インバータ回路の動作は次の通りである。すなわち、直流電源Ｖｃｃから入力された直流電圧を前記スイッチング回路ＳＷで高周波電圧変換し、前記インバータ回路用トランスＴＦで昇圧させる。この際、前記インバータ回路用トランスＴＦの二次側のリーケージインダクタンスと、前記インバータ回路用トランスＴＦに内蔵された調整用コンデンサと放電管の周辺に生じる寄生容量や前記インバータ用トランスＴＦの２次巻線間の寄生容量と共振回路を構成し、前記冷陰極放電管ＣＣＦＬに高電圧を給電する。前記二次巻線の他端側に接続された前記電流検出回路と、前記二次巻線の他端側とグランドとの間に接続された
前記抵抗Ｒと、前記電流検出回路で得られた電流値に基づき前記スイッチング回路ＳＷを制御する前記駆動制御回路により、前記冷陰極放電管ＣＣＦＬに流れる電流値が所望の値になるようにスイッチング回路ＳＷを駆動する。
【００３５】
次に、本実施形態のインバータ回路用トランスを用いたインバータ回路の他の例を図６を用いて説明する。本実施形態のインバータ回路は、本実施形態のインバータ回路用トランスＴＦと、該トランスＴＦの一次巻線に接続された直流電源Ｖｃｃと、該一次巻線に接続されたスイッチング回路ＳＷと、前記トランスＴＦの二次巻線の一端側に接続された冷陰極放電管ＣＣＦＬと、前記二次巻線の他端側に接続された電圧検出回路と、前記二次巻線の他端側とグランドとの間に接続された静電容量数千ｐＦの低圧コンデンサＣ２と、前記電圧検出回路で得られた電圧値に基づき前記スイッチング回路を制御する駆動制御回路とを有するものである。これによれば、静電容量数千ｐＦの安価な低圧コンデンサＣ２を用いてインバータ回路を構成することができる。
【００３６】
上記インバータ回路の動作は次の通りである。前記直流電源Ｖｃｃから入力された直流電圧を前記スイッチング回路ＳＷで高周波電圧変換し、前記インバータ回路用トランスＴＦで昇圧させる。この際、前記インバータ回路用トランスＴＦの二次側のリーケージインダクタンスと、前記インバータ回路用トランスＴＦに内蔵された前記調整用コンデンサと前記放電管の周辺に生じる寄生容量や前記インバータ用トランスの２次巻線間の寄生容量と共振回路を構成し、前記放電管に高電圧を給電する。なお、前記調整用コンデンサＣ１と前記放電管の周辺に生じる寄生容量や前記インバータ用トランスの２次巻線間の寄生容量は数十ｐＦである為、前記二次巻線の他端側とグランドとの間に接続された静電容量数千ｐＦの前記低圧コンデンサＣ２と比べると非常に小さい。よって、共振回路には前記低圧コンデンサＣ２の影響は無視できる程度である。  前記調整用コンデンサＣ１と前記低圧コンデンサＣ２の分圧で分圧された前記２次巻線の出力電圧を電圧検出回路で検出した電圧値に基づき駆動制御回路でスイッチング回路ＳＷを制御することによりインバータ回路用トランスＴＦの２次巻線の出力電圧が所望の値になるようにスイッチング回路ＳＷを駆動する。
【００３７】
次に、本発明のインバータ回路用トランスの第２の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態のインバータ回路用トランス２０の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【００３８】
図７に示すように、本実施形態のインバータ回路用トランス２０は、一次巻線２１と二次巻線２２と前記一次巻線２１及び二次巻線２２が巻回されるボビン２３と該ボビン２３に装着される一組のコア２５，２５とを備えるものである。具体的には、本実施形態のインバータ回路用トランス２０は、一次巻線２１と、該一次巻線２１の磁束を受ける二次巻線２２と、磁芯挿通孔２３ｃを備え前記一次巻線２１及び二次巻線２２が巻回される巻き枠２３ａ及び前記一次巻線２１の端部２１ａと前記二次巻線２２の端部２２ａとがそれぞれ接続される複数の接続端子２４，２４・・を備えるボビン２３と、前記ボビン２３の磁芯挿通孔２３ｃに挿入される磁脚２５ａを備え前記一次巻線２１と二次巻線２２とを磁気結合する一組のコア２５，２５と、を有するものである。そして、前記二次巻線２２が巻回されるボビン２３の磁芯挿通孔２３ｃ内に前記二次巻線２２との間で調整用容量を生じさせる電極２６が配設されている。本実施形態のインバータ回路用トランス２０が先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と異なる点の第１は、前記コア２５として図示省略したフッ素樹脂で表面が被覆されたＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアを用い、これにより前記実施形態で電極１６との間に挿入した絶縁シート１７を省略したものである。本実施形態のインバータ回路用トランス２０が先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と異なる点の第２は、前記電極２６としての金属板が前記磁脚２５ａの外周面と前記巻き枠２３ａとの間隙に沿って屈曲されて、断面が略コ字状に形成されているものである。これにより、先の実施形態に比較してより大きな静電容量を得ることができる。その他の構成及び作用効果は先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と同様であるため、説明を省略する。
【００３９】
次に、本発明のインバータ回路用トランスの第３の実施形態について、図８〜図１２を用いて説明する。図８は第３の実施形態のインバータ回路用トランス３０の全体構造を説明するための外観斜視図である。図９は本実施形態のインバータ回路用トランス３０の内部構造を示す上記図８のＢ−Ｂ線における縦断面図である。図１０は、本実施形態のインバータ回路用トランス３０の内部構造を説明するための分解斜視図である。図１１は、本実施形態のインバータ回路用トランス３０の等価回路図である。図１２は、本実施形態のインバータ回路用トランス３０を適用したインバータ回路の一例を示す回路図である。
【００４０】
本実施形態のインバータ回路用トランス３０は、複数の放電管を点灯させるための複数の二次巻線３２，３２を備えた所謂ツイン構造を有するものである。  図８及び図９に示すように、本実施形態のインバータ回路用トランス３０は、一次巻線３１と該一次巻線３１を挟んでそれぞれ配設された一対の二次巻線３２，３２と前記一次巻線３１及び二次巻線３２，３２が巻回されるボビン３３と該ボビンに装着される一組のコア３５，３５とを備えるものである。具体的には、本実施形態のインバータ回路用トランス３０は、一次巻線３１と、該一次巻線３１の磁束を受ける一対の二次巻線３２、３２と、磁芯挿通孔３３ｃを備え前記一次巻線３１及び一対の二次巻線３２、３２が巻回される巻き枠３３ａ及び前記一次巻線３１の端部３１ａと前記二次巻線３２、３２の端部３２ａ、３２ａとがそれぞれ接続される複数の接続端子３４，３４・・を備えるボビン３３と、該ボビン３３の磁芯挿通孔３３ｃに挿入される磁脚３５ａを備え前記一次巻線３１と二次巻線３２、３２とを磁気結合する一組のコア３５，３５と、を有するものである。そして、前記二次巻線３２、３２が巻回されるボビン３３の磁芯挿通孔３３ｃ内に前記二次巻線３２、３２との間で調整用容量を生じさせる電極３６、３６がそれぞれ配設されている。
【００４１】
次に、本実施形態のインバータ回路用トランス３０について、図１０を用いてより具体的に説明する。上記ボビン３３は、巻き枠３３ａと、該巻き枠の一方及び他方の端部にそれぞれ設けられた基台３３ｂ、３３ｂと、その間に設けられた２つの基台３３ｂ、３３ｂとを有し、前記巻き枠３３ａの中心を貫通するように磁芯挿通孔３３ｃが形成されている。前記巻き枠３３ａは、一次巻線３１が巻回される領域と該領域を挟んで二次巻線３２、３２がそれぞれ巻回される領域とが鍔により分割されるとともに、前記二次巻線３２、３２が巻回される領域は、鍔によりさらに複数の領域に区画されている。上記ボビン３３の一方及び他方の端部の基台３３ｂ、３３ｂには、それぞれ複数の接続端子３４，３４が前記基台３３ｂを垂直に貫通するように植設されている。また、中間に設けられた２つの基台３３ｂ、３３ｂには、それぞれ接続端子３４，３４が一つずつ前記と同様に該基台３３ｂを垂直に貫通するように植設されている。前記接続端子３４，３４は、下端側の端子部３４ａと、上端側の接続片３４ｃ、及びその中間の記基台３３ｂに埋め込まれる植設部３４ｂとで構成されている。上記一次巻線３１は、上記ボビン３３の巻き枠３３ａのうち、一次巻線３１を巻回するための領域に巻回されるとともに、その端部３１ａ，３１ａは、前記ボビン３３の前記巻き枠３３ａの中間に２つ設けられた基台３３ｂ、３３ｂに植設された接続端子３４、３４に前記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により前記接続端子３４と導電接続されている。上記二次巻線３２は、上記一次巻線３１に比べて細い線径の絶縁被覆導線が用いられており、上記ボビン３３の巻き枠３３ａのうち、二次巻線３２を巻回するための区画された複数の領域に一端側から前記ボビン３３の中間の鍔に向かって順次巻回されるとともに、その端部３２ａ，３２ａは、前記ボビン３３の端部の基台３３ｂの下部に形成された図視省略した引き出し溝を介して前記基台３３ｂの先端側に引き出され、該基台３３ｂに植設された複数の接続端子３４に前記絶縁被覆が剥離された状態でからげられ、半田等により前記接続端子３４と導電接続されている。上記ボビン３３の二次巻線３２が巻回される領域の磁芯挿通孔３３ｃ内には、先の第２の実施形態と同様に、電極３６として厚さ０．１ｍｍ程度の銅等の非磁性の金属板が前記磁脚３５ａの外周面と前記巻き枠３３ａとの間隙に沿って屈曲されて、断面が略コ字状に形成されて挿入されている。該金属板の一端側には引き出し片３６ａが設けられており、該引き出し片３６ａの先端は前記基台３３ｂの端面に沿って折曲されるとともに、前記接続端子３４の接続片３４ｃが係合される切欠き３６ｂが形成されている。上記一組のコア３５，３５はそれぞれ、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の磁性材料からなり、表面に図示省略したフッ素樹脂が被覆されて、平面視形状がＥ形に形成されている。該コア３５は、中央に配置された磁脚３５ａとその両側に配置された一対の側磁脚３５ｂ、３５ｂとがヨーク３５ｃにより連結された構造を有する。中央に配置された磁脚３５ａの断面積は、両側に配置された側磁脚３５ｂ、３５ｂの断面積の和に等しいように構成されている。そして前記一組のコア３５，３５は、前記ボビン３３の磁芯挿通孔３３ｃに前記中央に配置された磁脚３５ａ，３５ａの先端がそれぞれ挿入され、前記磁脚３５ａ，３５ａ同士、及び両側に配置された側磁脚３５ｂ、３５ｂ同士が、それぞれ端面をつき合わせるように配設され、図視省略した接着剤、粘着テープやバネ性を有する固定金具等により前記ボビンに固定されている。
【００４２】
次に、上記本実施形態のインバータ回路用トランス３０を図１１に示す等価回路を用いて説明する。すなわち、コア３５の磁脚３５ａと平行してボビン３３の巻き枠３３ａを介して二次巻線３６、３６とそれぞれ向き合う電極３６、３６の一端側が前記二次巻線３２の一方の端部３２ａと接続端子３４を介して導電接続されている。
【００４３】
次に、本実施形態のインバータ回路用トランス３０を用いたインバータ回路の一例を図１２を用いて説明する。本実施形態のインバータ回路は、本実施形態のインバータ回路用トランスＴＦと、該トランスＴＦの一次巻線に接続された直流電源Ｖｃｃと、該一次巻線に接続されたスイッチング回路ＳＷと、前記トランスＴＦの一対の二次巻線のそれぞれ一端側に接続された冷陰極放電管ＣＣＦＬ１，ＣＣＦＬ２と、前記二次巻線のそれぞれ他端側に接続された電流検出回路と、前記二次巻線のそれぞれ他端側とグランドとの間に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２と、前記電流検出回路で得られた電流値に基づき前記スイッチング回路ＳＷを制御する駆動制御回路とを有するものである。
【００４４】
上記インバータ回路の動作は次の通りである。直流電源Ｖｃｃから入力された直流電圧を前記スイッチング回路ＳＷで高周波電圧変換し、前記インバータ回路用トランスＴＦで昇圧させる。前記インバータ回路用トランスＴＦの二次側は２出力になるように前記二次巻線が２つあるが、それぞれの二次巻線で、それぞれのリーケージインダクタンスと、前記インバータ回路用トランスＴＦに内蔵されたそれぞれに対応する前記調整用コンデンサと前記放電管の周辺に生じる寄生容量や前記インバータ用トランスの二次巻線間の寄生容量と共振回路を構成し、冷陰極放電管ＣＣＦＬ１、ＣＣＦＬ２に高電圧を給電する。それぞれの二次巻線において、前記二次巻線の他端側に接続された電流検出回路と、前記二次巻線の他端側とグランドとの間に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２と、前記電流検出回路で得られた電流値に基づき前記スイッチング回路ＳＷを制御する駆動制御回路により、冷陰極放電管ＣＣＦＬ１、ＣＣＦＬ２に流れる電流値が所望の値になるよう
にスイッチング回路ＳＷを駆動する。
【００４５】
次に、本発明のインバータ回路用トランスの第４の実施形態について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は第４の実施形態のインバータ回路用トランス４０の内部構造を示す縦断面図である。図１４は、本実施形態のインバータ回路用トランス４０の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【００４６】
図１３及び図１４に示すように、本実施形態のインバータ回路用トランス４０は、一次巻線４１と二次巻線４２と前記一次巻線４１及び二次巻線４２が巻回されるボビン４３と該ボビン４３に装着される一組のコア４５，４５とを備えるものである。具体的には、本実施形態のインバータ回路用トランス４０は、一次巻線４１と、該一次巻線４１の磁束を受ける二次巻線４２と、磁芯挿通孔４３ｃを備え前記一次巻線４１及び二次巻線４２が巻回される巻き枠４３ａ及び前記一次巻線４１の端部４１ａと前記二次巻線４２の端部４２ａとがそれぞれ接続される複数の接続端子４４，４４・・を備えるボビン４３と、前記ボビン４３の磁芯挿通孔４３ｃに挿入される磁脚４５ａを備え前記一次巻線４１と二次巻線４２とを磁気結合する一組のコア４５，４５と、を有するものである。そして、前記二次巻線４２が巻回されるボビン４３の磁芯挿通孔４３ｃ内に前記二次巻線４２との間で調整用容量を生じさせる電極４６が配設されている。本実施形態のインバータ回路用トランス４０が先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と異なる点の第１は、前記コア４５として図示省略したフッ素樹脂で表面が被覆されたＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアを用い、これにより前記実施形態で電極１６との間に挿入した絶縁シート１７を省略したものである。本実施形態のインバータ回路用トランス４０が先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と異なる点の第２は、前記電極４６として前記コア４５の磁脚４５の表面から前記ヨーク４５ｃの側面に亘って印刷により形成された導電膜が用いられている。このため、静電容量バラツキなく安定して生産することができる。また、本実施形態のインバータ回路用トランス４０が先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と異なる点の第３は、前記ボビン４３の接続端子４４が前記導電膜に接触するための接続片４４ｃを備えるものである。これにより、該インバータ回路用トランス４０の組み立てが容易である。その他の構成及び作用効果は先の第１の実施形態のインバータ回路用トランス１０と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
尚、上記各実施形態において、一組のコアとしてＥ−Ｅ形を用いたが、これに限定するものではなく、Ｅ−Ｉ形、ロ−Ｉ形、Ｕ−Ｕ形、Ｕ−Ｉ形等であってもよく、本発明の作用効果上何等異なるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、液晶ＴＶ等、バックライトを有する各種電子機器のインバータ回路用トランスとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のインバータ回路用トランスの第１の実施形態の全体構造を示す外観斜視図である。
【図２】上記実施形態のインバータ回路用トランスの内部構造を示す上記図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【図３】上記実施形態のインバータ回路用トランスの内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図４】上記実施形態のインバータ回路用トランスの等価回路図である。
【図５】上記実施形態のインバータ回路用トランスを適用したインバータ回路の一例を示す回路図である。
【図６】上記実施形態のインバータ回路用トランスを適用したインバータ回路の他の例を示す回路図である。
【図７】本発明のインバータ回路用トランスの第２の実施形態の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図８】本発明のインバータ回路用トランスの第３の実施形態の全体構造を示す外観斜視図である。
【図９】上記実施形態のインバータ回路用トランスの内部構造を示す上記図８のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図１０】上記実施形態のインバータ回路用トランスの内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１１】上記実施形態のインバータ回路用トランスの等価回路図である。
【図１２】上記実施形態のインバータ回路用トランスを適用したインバータ回路の一例を示す回路図である。
【図１３】本発明のインバータ回路用トランスの第４の実施形態の内部構造を示す縦断面図である。
【図１４】上記実施形態のインバータ回路用トランスの内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１５】背景技術の一例を示す回路図である。
【図１６】背景技術の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０：インバータ回路用トランス１１：一次巻線１１ａ：端部１２：二次巻線１２ａ：端部１３：ボビン１３ａ：巻き枠１３ｂ：基台１３ｃ：磁芯挿通孔１４：接続端子１４ａ：端子部１４ｂ：植設部１４ｃ：接続片１５：コア１５ａ：磁脚１５ｂ：側磁脚１５ｃ：ヨーク１６：電極１７：絶縁シート２０：インバータ回路用トランス２１：一次巻線２１ａ：端部２２：二次巻線２２ａ：端部２３：ボビン２３ａ：巻き枠２３ｂ：基台２３ｃ：磁芯挿通孔２４：接続端子２４ａ：端子部２４ｂ：植設部２４ｃ：接続片２５：コア２５ａ：磁脚２５ｂ：側磁脚２５ｃ：ヨーク２６：電極３０：インバータ回路用トランス３１：一次巻線３１ａ：端部３２：二次巻線３２ａ：端部３３：ボビン３３ａ：巻き枠３３ｂ：基台３３ｃ：磁芯挿通孔３４：接続端子３４ａ：端子部３４ｂ：植設部３４ｃ：接続片３５：コア３５ａ：磁脚３５ｂ：側磁脚３５ｃ：ヨーク３６：電極４０：インバータ回路用トランス４１：一次巻線４１ａ：端部４２：二次巻線４２ａ：端部４３：ボビン４３ａ：巻き枠４３ｂ：基台４３ｃ：磁芯挿通孔４４：接続端子４４ａ：端子部４４ｂ：植設部４４ｃ：接続片４５：コア４５ａ：磁脚４５ｂ：側磁脚４５ｃ：ヨーク４６：電極５０：インバータ回路用トランス５１：一次巻線５１ａ：端部５２：二次巻線５２ａ：端部５３：ボビン５３ａ：巻き枠５３ｂ：基台５３ｃ：磁芯挿通孔５４：接続端子５４ａ：端子部５４ｂ：植設部５４ｃ：接続片５５：コア５５ａ：磁脚５６：電極Ｃ１，Ｃ２：コンデンサＣＣＦＬ：冷陰極放電管ＳＷ：スイッチング回路ＴＦ：トランスＲ、Ｒ１，Ｒ２：抵抗Ｖｃｃ：電源
【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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