JPH02222509A - 高圧パルストランス - Google Patents
高圧パルストランスInfo
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- JPH02222509A JPH02222509A JP1044234A JP4423489A JPH02222509A JP H02222509 A JPH02222509 A JP H02222509A JP 1044234 A JP1044234 A JP 1044234A JP 4423489 A JP4423489 A JP 4423489A JP H02222509 A JPH02222509 A JP H02222509A
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- Japan
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- winding
- coupling coefficient
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- pulse transformer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高圧放電灯の始動および再始動等に適用さ
れる高圧パルストランスに関するものである。
れる高圧パルストランスに関するものである。
高圧放電灯を始動および再始動する場合、イグナイタ回
路により高圧放電灯に高圧パルスを印加する必要がある
。とくに、初始動時は数ｋＶ程度でも、瞬時再始動する
場合には数１０ｋＶの非常に高い電圧が必要である。
路により高圧放電灯に高圧パルスを印加する必要がある
。とくに、初始動時は数ｋＶ程度でも、瞬時再始動する
場合には数１０ｋＶの非常に高い電圧が必要である。
第１２図および第１３図に代表的な点灯回路を示す。す
なわち、基本構成は安定器部へとイグナイタ部Ｂからな
り、誘導性の安定器５０と高圧放電灯５１と第１３図に
示すパルス発生回路５２の高圧パルストランス５３の２
次巻線の直列回路を形成し、高圧放電灯５１と高圧パル
ストランス５３の２次巻線の直列回路と並列にバイパス
コンデンサ５４を接続している。５５はランプ点灯電源
、５６はイグナイタ用電源であり、周波数はいずれも商
用または高周波である。ランプ点灯電源５５およびイグ
ナイタ用電源５６を投入すると、安定器５０と高圧パル
ストランス５３の２次巻線を介して高圧放電灯５１に電
源電圧が印加される。同時にパルス発生回路５２のスイ
ッチング素子であるトランジスタ（ＦＥＴ）Ｔｒをオン
にすると整流回路ＤＢにより整流された電流ＩＦがフラ
イバンクトランスＦＢＴの１次側に流れて、フライバッ
クトランスＦＢＴの２次側にフランバック電圧が生じ、
ダイオードＤを介して電流ＩＣが流れてコンデンサＣに
充電される。トランジスタＴｒのオン、オフを繰り返す
ことにより、コンデンサＣの電圧は次第に上昇する。こ
の電圧が２点ギャソプスインチＯ３の放電開始電圧より
高くなると２点ギャップスイッチＧＳで放電し、コンデ
ンサＣに充電されていた電荷が瞬時に放出され、電流■
。
なわち、基本構成は安定器部へとイグナイタ部Ｂからな
り、誘導性の安定器５０と高圧放電灯５１と第１３図に
示すパルス発生回路５２の高圧パルストランス５３の２
次巻線の直列回路を形成し、高圧放電灯５１と高圧パル
ストランス５３の２次巻線の直列回路と並列にバイパス
コンデンサ５４を接続している。５５はランプ点灯電源
、５６はイグナイタ用電源であり、周波数はいずれも商
用または高周波である。ランプ点灯電源５５およびイグ
ナイタ用電源５６を投入すると、安定器５０と高圧パル
ストランス５３の２次巻線を介して高圧放電灯５１に電
源電圧が印加される。同時にパルス発生回路５２のスイ
ッチング素子であるトランジスタ（ＦＥＴ）Ｔｒをオン
にすると整流回路ＤＢにより整流された電流ＩＦがフラ
イバンクトランスＦＢＴの１次側に流れて、フライバッ
クトランスＦＢＴの２次側にフランバック電圧が生じ、
ダイオードＤを介して電流ＩＣが流れてコンデンサＣに
充電される。トランジスタＴｒのオン、オフを繰り返す
ことにより、コンデンサＣの電圧は次第に上昇する。こ
の電圧が２点ギャソプスインチＯ３の放電開始電圧より
高くなると２点ギャップスイッチＧＳで放電し、コンデ
ンサＣに充電されていた電荷が瞬時に放出され、電流■
。
が瞬時に流れようとする。このとき、高圧パルストラン
ス５３の１次巻線には電流Ｉ。の変化率に比例して高圧
のパルスが発生する。たとえば、コンデンサＣの容量は
数百〜数千ＰＦ、高圧パルストランス５３の１次巻線の
インダクタンスを数ｎＨ位に設定すれば、非常に急峻の
立上りのパルス電圧が得られる。このパルス信号が高圧
パルストランス５３で昇圧され、バイパスコンデンサ５
４を介して高圧放電灯５１の両端に印加される。このと
きの高圧パルスの電圧が高圧放電灯５１の放電開始電圧
より高いと高圧放電灯５１は始動する。
ス５３の１次巻線には電流Ｉ。の変化率に比例して高圧
のパルスが発生する。たとえば、コンデンサＣの容量は
数百〜数千ＰＦ、高圧パルストランス５３の１次巻線の
インダクタンスを数ｎＨ位に設定すれば、非常に急峻の
立上りのパルス電圧が得られる。このパルス信号が高圧
パルストランス５３で昇圧され、バイパスコンデンサ５
４を介して高圧放電灯５１の両端に印加される。このと
きの高圧パルスの電圧が高圧放電灯５１の放電開始電圧
より高いと高圧放電灯５１は始動する。
始動後、イブナイフ部Ｂのパルス発生回路５２をタイマ
回路やランプ電流を検出する等により停止させる。
回路やランプ電流を検出する等により停止させる。
ところで、第１２図のイブナイフ部Ｂの中で高圧パルス
トランス５３の１次巻線の１次電圧■１とし、２次巻線
の２次電圧Ｖ２とし、１次巻線のターン数ｎ１とし、２
次巻線のターン数ｎ２とし、高圧パルストランス５３の
磁気的な結合係数にとすると、高圧パルストランス５３
の２次電圧■２は、Ｖ ２ ”’ Ｋ Ｖ １ｎ ２
／ ｎ １で与えられ、この場合０＜Ｋ＜１であり、Ｋ
が１に近づくほど高圧パルストランス５３のエネルギの
伝達効率が上がることがわかっている。
トランス５３の１次巻線の１次電圧■１とし、２次巻線
の２次電圧Ｖ２とし、１次巻線のターン数ｎ１とし、２
次巻線のターン数ｎ２とし、高圧パルストランス５３の
磁気的な結合係数にとすると、高圧パルストランス５３
の２次電圧■２は、Ｖ ２ ”’ Ｋ Ｖ １ｎ ２
／ ｎ １で与えられ、この場合０＜Ｋ＜１であり、Ｋ
が１に近づくほど高圧パルストランス５３のエネルギの
伝達効率が上がることがわかっている。
前記式はまた、Ｋ ＝Ｖ ２ ｎ ） ／ Ｖ ４ ｎ
２となるから、結合係数Ｋを大きくするには１次巻線
のターン数ｎ１を大きくし結合を密にすることが考えら
れる。しかし最初の方の式から明らかなように、２次電
圧ｖ２を必要な電圧に昇圧するために、ターン数ｎ１が
大きくなった分２次巻線のターン数ｎ２を増加する必要
が壱る。また２次巻線は高圧パルスが発生するため、２
次巻線の巻線間にはかなりの高耐圧（数十ｋＶ）特性が
要求され絶縁物が必要であるが、２次巻線のターン数１
２の増加に伴い、２次巻線の絶縁物の増加のみでなく、
１次巻線−２次巻線間の絶縁物も増加する必要があり、
そのため高圧パルストランス５３が大型化し、重量が増
加し、コスト高になる欠点がある。
２となるから、結合係数Ｋを大きくするには１次巻線
のターン数ｎ１を大きくし結合を密にすることが考えら
れる。しかし最初の方の式から明らかなように、２次電
圧ｖ２を必要な電圧に昇圧するために、ターン数ｎ１が
大きくなった分２次巻線のターン数ｎ２を増加する必要
が壱る。また２次巻線は高圧パルスが発生するため、２
次巻線の巻線間にはかなりの高耐圧（数十ｋＶ）特性が
要求され絶縁物が必要であるが、２次巻線のターン数１
２の増加に伴い、２次巻線の絶縁物の増加のみでなく、
１次巻線−２次巻線間の絶縁物も増加する必要があり、
そのため高圧パルストランス５３が大型化し、重量が増
加し、コスト高になる欠点がある。
一方、２次巻線のターン数ｎ２を増やさないために、１
次巻線のターン数ｎ１を大きくして、１次電圧■１を太
き（することが考えられるが、１次電圧Ｖ、を発生させ
るパルス発生回路５２の絶縁性を確保する必要から、パ
ルス発生回路５２が大型化する欠点がある。
次巻線のターン数ｎ１を大きくして、１次電圧■１を太
き（することが考えられるが、１次電圧Ｖ、を発生させ
るパルス発生回路５２の絶縁性を確保する必要から、パ
ルス発生回路５２が大型化する欠点がある。
以上のような欠点を改善した例として、たとえば実開昭
５９−．０５２５９９号のような方法が提案されている
が、−ａ的にこの種の高圧パルストランス５３は１次巻
線のターン数０１が２〜３ターンと少なく、この種のも
のを工業的に製造する場合、１次巻線を巻く位置や巻き
方等にかなりのばらつきが生じ、そのため同じ仕様で製
造したにもかかわらず結合係数Ｋがばらつき、所定のパ
ルス電圧が発生せず、始動、再始動の性能が不十分にな
るという欠点がある。
５９−．０５２５９９号のような方法が提案されている
が、−ａ的にこの種の高圧パルストランス５３は１次巻
線のターン数０１が２〜３ターンと少なく、この種のも
のを工業的に製造する場合、１次巻線を巻く位置や巻き
方等にかなりのばらつきが生じ、そのため同じ仕様で製
造したにもかかわらず結合係数Ｋがばらつき、所定のパ
ルス電圧が発生せず、始動、再始動の性能が不十分にな
るという欠点がある。
したがって、この発明の目的は、結合係数を大きくする
ことができるとともに結合係数の製造上のばらつきを小
さく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。
ことができるとともに結合係数の製造上のばらつきを小
さく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。
諸求項（（１）の高圧パルストランスは、巻心と、この
巻心の全長に平均に巻回された２次巻線と、この２次巻
線上に所定の長さにわたって平均に壱回された１次巻線
とを備え、前記巻心の全長ｌとし、前記を心の前記１次
巻線の巻回されていない部分の距離の総和（１）とし、
結合係数にとし、かつ距離比（ｆｆｉ 、 ／ｆ）に対
する結合係数にの変化率ΔＫとするとき、ＩΔＫ１≦０
．５となるように前記距離比Ｃ１、／ｌ）を設定したこ
とを特徴とするものである。
巻心の全長に平均に巻回された２次巻線と、この２次巻
線上に所定の長さにわたって平均に壱回された１次巻線
とを備え、前記巻心の全長ｌとし、前記を心の前記１次
巻線の巻回されていない部分の距離の総和（１）とし、
結合係数にとし、かつ距離比（ｆｆｉ 、 ／ｆ）に対
する結合係数にの変化率ΔＫとするとき、ＩΔＫ１≦０
．５となるように前記距離比Ｃ１、／ｌ）を設定したこ
とを特徴とするものである。
請求項（２）の高圧パルストランスは、前記係合係数Ｋ
を、０．７５≦Ｋ≦、０．９５の範囲としたものである
。
を、０．７５≦Ｋ≦、０．９５の範囲としたものである
。
請求項（３）の高圧パルストランスは、前記１次巻線を
前記２次巻線の中央部から略対称に巻回し、前記１次巻
線のターン数ｎ １ 、前記２次巻線のタン数０２とし
て、ｎ ２ ／ ｎ （≦１５のとき０．０２≦Ｃ１、
／ｆｆ１） ≦０．３とし、ｎ２／ｎｌ＞１５のとき０
．０５ ≦（ｆ 、 ／ｊり ：ｉ；０．４とするもノ
テある。
前記２次巻線の中央部から略対称に巻回し、前記１次巻
線のターン数ｎ １ 、前記２次巻線のタン数０２とし
て、ｎ ２ ／ ｎ （≦１５のとき０．０２≦Ｃ１、
／ｆｆ１） ≦０．３とし、ｎ２／ｎｌ＞１５のとき０
．０５ ≦（ｆ 、 ／ｊり ：ｉ；０．４とするもノ
テある。
請求項ｔｉ）の高圧パルストランスによれば、１次（１
）１を所定の長さにわたって平均に２次巻線に巻回した
ため、結合係数にの変動が小さくなる。
）１を所定の長さにわたって平均に２次巻線に巻回した
ため、結合係数にの変動が小さくなる。
すなわち、結合係数には１次巻線の巻く位置を示す距離
比（４、／Ｌ）に関係するが、この関係は１次巻線の巻
き方によって第２図に示すように特性Ｑ、、Ｑ２のよう
に異なるものであり、距離比＜１．／ｌ＞の変化に対す
る結合係数にの変動の小さい特性Ｑ、を示す平均巻きと
する巻き方の方が、特性Ｑ２を示す分割巻きとする巻き
方よりも優れている。したがって、高圧パルストランス
の製造時に１次巻線を平均巻きとすることにより、巻く
位置が多少ばらついても結合係数にの変動を小さくする
ことができる。
比（４、／Ｌ）に関係するが、この関係は１次巻線の巻
き方によって第２図に示すように特性Ｑ、、Ｑ２のよう
に異なるものであり、距離比＜１．／ｌ＞の変化に対す
る結合係数にの変動の小さい特性Ｑ、を示す平均巻きと
する巻き方の方が、特性Ｑ２を示す分割巻きとする巻き
方よりも優れている。したがって、高圧パルストランス
の製造時に１次巻線を平均巻きとすることにより、巻く
位置が多少ばらついても結合係数にの変動を小さくする
ことができる。
また距離比（Ａ’ 、 ／Ｊ）に対する結合係数にの変
化率の絶対値ＩΔＫ１≦０．５となるように距離比Ｃ１
，／１）を設定すると、結合係数Ｋを大きくできしかも
結合係数のばらつきをより一層小さくすることができる
。すなわち、距離比（ｌｒ／ｉり＝ｘに対する結合係数
にの変化は任意のターン数ｎ１について第４図に示すよ
うに、Ｋ （ｘ）＝−ａｘ” ＋ｂｘ、＋ｃという関数
で近似でき、距離比に対する変化率ΔＫ ＝ ｄ Ｋ
／ ｄ ｘ ＝２ａｘ＋ｂは第５図に示すように直線に
なる。
化率の絶対値ＩΔＫ１≦０．５となるように距離比Ｃ１
，／１）を設定すると、結合係数Ｋを大きくできしかも
結合係数のばらつきをより一層小さくすることができる
。すなわち、距離比（ｌｒ／ｉり＝ｘに対する結合係数
にの変化は任意のターン数ｎ１について第４図に示すよ
うに、Ｋ （ｘ）＝−ａｘ” ＋ｂｘ、＋ｃという関数
で近似でき、距離比に対する変化率ΔＫ ＝ ｄ Ｋ
／ ｄ ｘ ＝２ａｘ＋ｂは第５図に示すように直線に
なる。
ａ、ｂ、ｃは正の定数である。したがって、ΔＫｌ≦０
．５の範囲ではＫが最大またはその近傍となりかつ変動
がもっとも小さい範囲となり、ΔＫが０．５よりも大き
くなると結合係数Ｋが下がりＫの変化率ΔＫが大きく製
造時のＫのばらつき幅が大きくなり所望のパルス電圧が
得られない場合が生じやすくなる。したがって、｜ΔＫ
｜≦０．５となる巻き位置を示す距離比（１、、＃）を
設定することにより、高圧パルストランスの製造時の１
次巻線の位置のずれによる結合係数にの値のばらつきの
幅を小さくすることができ、しかも結合係数Ｋを最大値
の近傍に設定することができ、製造上最適にすることが
できる。
．５の範囲ではＫが最大またはその近傍となりかつ変動
がもっとも小さい範囲となり、ΔＫが０．５よりも大き
くなると結合係数Ｋが下がりＫの変化率ΔＫが大きく製
造時のＫのばらつき幅が大きくなり所望のパルス電圧が
得られない場合が生じやすくなる。したがって、｜ΔＫ
｜≦０．５となる巻き位置を示す距離比（１、、＃）を
設定することにより、高圧パルストランスの製造時の１
次巻線の位置のずれによる結合係数にの値のばらつきの
幅を小さくすることができ、しかも結合係数Ｋを最大値
の近傍に設定することができ、製造上最適にすることが
できる。
請求項（２）の高圧パルストランスによれば、請求項（
１）において、０．７５≦Ｋ≦０，９５としたため、結
合係数Ｋを小さくすることなく低コストかつ小型軽量に
することができる。すなわち、結合係数Ｋが０．９５よ
り大きいときターン数の増加により高圧パルストランス
が大型化・重量化しかつ１次巻線と２次巻線の絶縁の確
保のためコスト高になり、また結合係数Ｋが０，７５よ
り小さいとき所望のパルス電圧が得られなくなる。第６
図に示すように前記範囲は任意のターン数に対する結合
係数の変動が小さいので最適である。
１）において、０．７５≦Ｋ≦０，９５としたため、結
合係数Ｋを小さくすることなく低コストかつ小型軽量に
することができる。すなわち、結合係数Ｋが０．９５よ
り大きいときターン数の増加により高圧パルストランス
が大型化・重量化しかつ１次巻線と２次巻線の絶縁の確
保のためコスト高になり、また結合係数Ｋが０，７５よ
り小さいとき所望のパルス電圧が得られなくなる。第６
図に示すように前記範囲は任意のターン数に対する結合
係数の変動が小さいので最適である。
請求項（３）の高圧パルストランスによれば、巻き位置
を示す、距離比＜１！ 、 ＃）をターン数に応じて前
記のように設定すると、より一層結合係数に５が高くし
かも巻き位置である距離比（Ａ 、 ＃）のばらつきに
よる結合係数のばらつきも小さく押さえられる。すなわ
ち、｜ΔＫ｜≦０．５の範囲であっても距離比（ｅ１／
β）は１次巻線のターン数によって第７図のように異な
り、最適な条件はｎ ２ ／ ｎ 、≦１５のとき０．
０２≦＜１ 、 ／／）≦０．３、 ｎ ２ ／ ｎ
Ｈ＞ １５のとき０．０５≦＜１．／ｆ！＞ ≦０．４
となるからである。
を示す、距離比＜１！ 、 ＃）をターン数に応じて前
記のように設定すると、より一層結合係数に５が高くし
かも巻き位置である距離比（Ａ 、 ＃）のばらつきに
よる結合係数のばらつきも小さく押さえられる。すなわ
ち、｜ΔＫ｜≦０．５の範囲であっても距離比（ｅ１／
β）は１次巻線のターン数によって第７図のように異な
り、最適な条件はｎ ２ ／ ｎ 、≦１５のとき０．
０２≦＜１ 、 ／／）≦０．３、 ｎ ２ ／ ｎ
Ｈ＞ １５のとき０．０５≦＜１．／ｆ！＞ ≦０．４
となるからである。
この発明の一実施例を第１図ないし第（１）図に基づい
て説明する。すなわち、第１図は、高圧バルストランス
の構造を示すもので、巻心１は径１６φ、全長ｊ！＝ｌ
ＯＯｍ−の略円筒状のボビンに、径１２φ、全長Ｚ＝１
００＋ｕのＮｉ系フェライトのコアを挿入したものであ
る。２次巻線２はターン数６０ターンで巻心ｌのほぼ全
長に平均的に巻回し、１次巻線３は巻心１の両端からｌ
ａ、Ｉｌｂの距離だけ中心側の範囲に平均的に２次巻線
２に巻回している。この実施例では１ａ−＝βｂとして
いる。
て説明する。すなわち、第１図は、高圧バルストランス
の構造を示すもので、巻心１は径１６φ、全長ｊ！＝ｌ
ＯＯｍ−の略円筒状のボビンに、径１２φ、全長Ｚ＝１
００＋ｕのＮｉ系フェライトのコアを挿入したものであ
る。２次巻線２はターン数６０ターンで巻心ｌのほぼ全
長に平均的に巻回し、１次巻線３は巻心１の両端からｌ
ａ、Ｉｌｂの距離だけ中心側の範囲に平均的に２次巻線
２に巻回している。この実施例では１ａ−＝βｂとして
いる。
第２図は、１次巻線３の巻き位置を示す距離比（６、／
＃）に対する結合係数にの変動を示すものである。１．
＝ｌｌａ＋１ｂ、すなわち巻心１の１次巻ＮｌＡ３の巻
回されていない部分の距離の総和である。この測定は第
１２図に示す点灯回路を用い、測定周波数は１００ ｋ
！Ｉｚである。また高圧パルストランスは２種類の巻
き方すなわち平均的に巻回された１次巻線３を示す第１
図の高圧パルストランスと、２分割されてそれぞれ集中
的に巻かれた１次巻線３ａ、３ｂを示す第３図の高圧パ
ルストランス（２次巻線２は図示せず）とを用いた。
＃）に対する結合係数にの変動を示すものである。１．
＝ｌｌａ＋１ｂ、すなわち巻心１の１次巻ＮｌＡ３の巻
回されていない部分の距離の総和である。この測定は第
１２図に示す点灯回路を用い、測定周波数は１００ ｋ
！Ｉｚである。また高圧パルストランスは２種類の巻
き方すなわち平均的に巻回された１次巻線３を示す第１
図の高圧パルストランスと、２分割されてそれぞれ集中
的に巻かれた１次巻線３ａ、３ｂを示す第３図の高圧パ
ルストランス（２次巻線２は図示せず）とを用いた。
１次巻線３のターン数０１はいずれも２ターンである。
この第２図において、特性Ｑ１は第１図の高圧パルスト
ランスであり、特性Ｑ２は第３図の高圧パルストランス
である。この図から明らかなように、距離比（Ａ’ 、
／ｌ）に対する結合係数にの変動は特性Ｑ１が小さい
ことがわかる。したがって、１次巻線３は平均的に２次
巻線２に巻回することにより、１次巻線３を巻（位置す
なわち距離比＜１ 、 ／ｌ）が多少ばらついても結合
係数にの変動が小さいので優れているといえる。
ランスであり、特性Ｑ２は第３図の高圧パルストランス
である。この図から明らかなように、距離比（Ａ’ 、
／ｌ）に対する結合係数にの変動は特性Ｑ１が小さい
ことがわかる。したがって、１次巻線３は平均的に２次
巻線２に巻回することにより、１次巻線３を巻（位置す
なわち距離比＜１ 、 ／ｌ）が多少ばらついても結合
係数にの変動が小さいので優れているといえる。
第４図は、１次巻ｖＡ３を平均巻きした第１図の高圧パ
ルストランスを用い、１次巻線３の種々のターン数ｎ１
について距離比（ｆｆ 、 ／１＞に対する結合係数に
の変動を示すものである。ｎｌ−２はターン数２ターン
の特性を示し、ｎ１＝３はターン数３ターンの特性を示
し、以下ｎ１−４＋ ６゜ｌＯの各場合も同様に各タ
ーン数の特性を示している。この図より、結合係数にの
最大値近傍に距離比（Ａ、／Ｉりを定めると、結合係数
Ｋが太きくしかも結合係数の製造上のばらつき幅が小ざ
いので最適になることがわかる。結合係数にの最大値近
傍以外では、結合係数にの値が下がり、結合係数にの変
化率ΔＫが大きくなるため製造時の結合係数にのばらつ
き幅が大きくなり、所望のパルス電圧かえられないこと
が生じる。
ルストランスを用い、１次巻線３の種々のターン数ｎ１
について距離比（ｆｆ 、 ／１＞に対する結合係数に
の変動を示すものである。ｎｌ−２はターン数２ターン
の特性を示し、ｎ１＝３はターン数３ターンの特性を示
し、以下ｎ１−４＋ ６゜ｌＯの各場合も同様に各タ
ーン数の特性を示している。この図より、結合係数にの
最大値近傍に距離比（Ａ、／Ｉりを定めると、結合係数
Ｋが太きくしかも結合係数の製造上のばらつき幅が小ざ
いので最適になることがわかる。結合係数にの最大値近
傍以外では、結合係数にの値が下がり、結合係数にの変
化率ΔＫが大きくなるため製造時の結合係数にのばらつ
き幅が大きくなり、所望のパルス電圧かえられないこと
が生じる。
第５図は、距離比＜１ 、 ／ｌ）に対する結合係数に
の変化率ΔＫを測定したものである。すなわち、第４図
の特性はに−（ｘ） ＝−ａ ｘ” ＋ｂ Ｘ＋Ｃとい
う関数で近ｆ以できる。ａ、ｂ、ｃは正の定数、ｘ＝
（ｆｆｉ １／７りである。したがって、その変化率Δ
Ｋ−ｄＫ／ｄｘ＝−２ａｘ＋ｂとなり、変化率ΔＫは直
線となる。この図より、１ΔＫ≦０．５とすると、変化
率がθ付近のため結合係数のばらつきが小さくしかもＫ
の最大値付近となるので、高圧パルストランスの製造時
に１次巻線３の・距離比Ｃ１，／１）を設定することに
より１次巻Ｍ３の位置がばらついても結合係数Ｋを大き
くかつばらつきを小さ（できることがわかる。反対に変
化率の絶対値１ΔＫ１が０．５よりも大きいとＫが小さ
（かつばらつきが大きくなって、所望のパルス電圧が得
られない場合が生じやすくなり、不都合となる。
の変化率ΔＫを測定したものである。すなわち、第４図
の特性はに−（ｘ） ＝−ａ ｘ” ＋ｂ Ｘ＋Ｃとい
う関数で近ｆ以できる。ａ、ｂ、ｃは正の定数、ｘ＝
（ｆｆｉ １／７りである。したがって、その変化率Δ
Ｋ−ｄＫ／ｄｘ＝−２ａｘ＋ｂとなり、変化率ΔＫは直
線となる。この図より、１ΔＫ≦０．５とすると、変化
率がθ付近のため結合係数のばらつきが小さくしかもＫ
の最大値付近となるので、高圧パルストランスの製造時
に１次巻線３の・距離比Ｃ１，／１）を設定することに
より１次巻Ｍ３の位置がばらついても結合係数Ｋを大き
くかつばらつきを小さ（できることがわかる。反対に変
化率の絶対値１ΔＫ１が０．５よりも大きいとＫが小さ
（かつばらつきが大きくなって、所望のパルス電圧が得
られない場合が生じやすくなり、不都合となる。
たとえば、第４図におけるｎ１＝４ターンの場合で１Δ
Ｋ１の範囲を｜ΔＫ｜≦０．５に限定した場合、ｘ＝
Ｃｌ１ｌ／ｊり＝０．１８の時、Ｋはピークとなり、（
７！１／７！”）の範囲は０．０６≦（７！ 、 ／１
．＞ ≦０．３となる。この範囲でのＫの値は０．８５
≦Ｋ≦０．８８となり、Ｋの変化率ΔＫは３％程度に納
まり、この範囲に（１、、＃）を定めた場合結合係数に
のばらつき幅は小さくなる。
Ｋ１の範囲を｜ΔＫ｜≦０．５に限定した場合、ｘ＝
Ｃｌ１ｌ／ｊり＝０．１８の時、Ｋはピークとなり、（
７！１／７！”）の範囲は０．０６≦（７！ 、 ／１
．＞ ≦０．３となる。この範囲でのＫの値は０．８５
≦Ｋ≦０．８８となり、Ｋの変化率ΔＫは３％程度に納
まり、この範囲に（１、、＃）を定めた場合結合係数に
のばらつき幅は小さくなる。
なお、Ｑ２は第３図の高圧パルストランスの特性Ｑ２の
結合係数にの変化率ΔＫであり、同一符号で示している
。
結合係数にの変化率ΔＫであり、同一符号で示している
。
第６図は１次巻線３のターン数ｎ１に対する結合係数Ｋ
を示すものである。すなわち、第４図および第５図から
も明らかなようにターン数０１の増加に伴って結合係数
Ｋが大きくなるが、第６図はその関係を示すものである
。なお、２次巻線２のターン数ｎ２および高圧パルスト
ランスの全長ｌは第１図のとおり一定である。
を示すものである。すなわち、第４図および第５図から
も明らかなようにターン数０１の増加に伴って結合係数
Ｋが大きくなるが、第６図はその関係を示すものである
。なお、２次巻線２のターン数ｎ２および高圧パルスト
ランスの全長ｌは第１図のとおり一定である。
この図より、１次巻線３のターン数ｎｌが少ないと結合
が悪くなり、所望のパルス電圧が得られなくなる。逆に
ターン数０１を増やしていくと結合は良くなるが、高圧
パルトスランスの形状が大型になったり、１次巻線３お
よび２次巻ｙＡ２間の絶縁性を確保するため、コストア
・７プとなる欠点が生しる。よって、性能およびコスト
の両面を満足させるためには、第６図より０，７５≦Ｋ
≦０．９５にすれば、小型軽量で性能のすぐれた高圧パ
ルストランスが得られるのである。
が悪くなり、所望のパルス電圧が得られなくなる。逆に
ターン数０１を増やしていくと結合は良くなるが、高圧
パルトスランスの形状が大型になったり、１次巻線３お
よび２次巻ｙＡ２間の絶縁性を確保するため、コストア
・７プとなる欠点が生しる。よって、性能およびコスト
の両面を満足させるためには、第６図より０，７５≦Ｋ
≦０．９５にすれば、小型軽量で性能のすぐれた高圧パ
ルストランスが得られるのである。
第７図は、｜ΔＫ｜≦０．５とした時の１次巻線３の各
ターン数ｎＩにおける距離比（／ 、 ＃りの範囲を示
したものである。｜ΔＫ｜≦０．５を満たす距離比（ｊ
！、／ｊりは第４図および第５図から明らかなように一
定の幅を有し、かつその範囲はタ′−ン数ｎ１によって
第７図のように異なる範囲をもつことがわかる。
ターン数ｎＩにおける距離比（／ 、 ＃りの範囲を示
したものである。｜ΔＫ｜≦０．５を満たす距離比（ｊ
！、／ｊりは第４図および第５図から明らかなように一
定の幅を有し、かつその範囲はタ′−ン数ｎ１によって
第７図のように異なる範囲をもつことがわかる。
今回の実験では２次巻線２のターン数１２＝６０ターン
であり、たとえば１次巻線３と２次巻線２の巻数比、ｒ
＋ ２ ／ ｎｒ≦１５すなわち１次巻締２の０１−６
ターン、４ターンの場合では距離比Ｃｅ 、 ／１）は
０．０２〜０．３の範囲が良く、またｎ２／ｎ１＞１５
すなわち１次巻線２のｎ、−３ターン、２ターンの場合
では距離比＜１．／１）は０．０５〜０．４の範囲がよ
いことがわかる。したがって、この範囲になるように１
次巻線３を巻けば結合もよく、また巻く位置のばらつき
による結合係数にのばらつきも小さく押さえられ良好な
高圧パルストランスが得られる。
であり、たとえば１次巻線３と２次巻線２の巻数比、ｒ
＋ ２ ／ ｎｒ≦１５すなわち１次巻締２の０１−６
ターン、４ターンの場合では距離比Ｃｅ 、 ／１）は
０．０２〜０．３の範囲が良く、またｎ２／ｎ１＞１５
すなわち１次巻線２のｎ、−３ターン、２ターンの場合
では距離比＜１．／１）は０．０５〜０．４の範囲がよ
いことがわかる。したがって、この範囲になるように１
次巻線３を巻けば結合もよく、また巻く位置のばらつき
による結合係数にのばらつきも小さく押さえられ良好な
高圧パルストランスが得られる。
なお、前記各特性は、１ａ＝ｌｌｂの時の結果であった
が、１ａ≠ｊ！ｂでも同様な結果が得られる。
が、１ａ≠ｊ！ｂでも同様な結果が得られる。
第８図ないし第１０図はこの高圧パルストランスが適用
できる他の点灯回路を示すものであり、放電灯と、この
放電灯に電力を供給する点灯手段と、放電灯に直列また
は並列に接続される高圧パルストランスを有する高圧パ
ルス電圧発生手段を備えてなる放電灯点灯装置である点
で、代表例である第１２図および第１３図と共通し、か
つこれと同等の効果を得ることができるものである。な
お、第１２図と同一個所に同一符号を付し、またパルス
発生回路５２は第１３図と同構成としている。すなわち
、第８図はランプ点灯電′ｔＡ５５に誘導性の安定器５
０と放電灯５１の直列回路を接続し、放電灯５１と並列
に高圧パルストランス５３の２次巻線とバイパスコンデ
ンサ５４の直列回路を接続している。第９図は第８図の
安定器５０と°放電灯５１との間にインダクタンス５７
およびコンデンサ５８を図のように挿入したものである
。
できる他の点灯回路を示すものであり、放電灯と、この
放電灯に電力を供給する点灯手段と、放電灯に直列また
は並列に接続される高圧パルストランスを有する高圧パ
ルス電圧発生手段を備えてなる放電灯点灯装置である点
で、代表例である第１２図および第１３図と共通し、か
つこれと同等の効果を得ることができるものである。な
お、第１２図と同一個所に同一符号を付し、またパルス
発生回路５２は第１３図と同構成としている。すなわち
、第８図はランプ点灯電′ｔＡ５５に誘導性の安定器５
０と放電灯５１の直列回路を接続し、放電灯５１と並列
に高圧パルストランス５３の２次巻線とバイパスコンデ
ンサ５４の直列回路を接続している。第９図は第８図の
安定器５０と°放電灯５１との間にインダクタンス５７
およびコンデンサ５８を図のように挿入したものである
。
第１０図は高圧パルストランス５３の２次巻線２を第（
１）図のように２分割（５９，６０）して、放電灯５１
の両側に接続したものである。
１）図のように２分割（５９，６０）して、放電灯５１
の両側に接続したものである。
請求項ｔｌ＋の高圧パルストランスは、１次巻線の巻き
方を巻心の２次巻線に所定の長さにわたって平均に巻く
ようにしたため、高圧パルストランスの製造時に１次巻
線を巻（位置が多少ばらついても結合係数にの変動が小
さく、しかも巻く位置を示す距離比＜１ 、 ／ｆ）に
対する結合係数にの変化率ΔＫとするとき、ｌΔＫ１≦
０．５となるように前記距離比（Ｊ 、 ／１２）を設
定したため、結合係数Ｋを大きくできしかも結合係数の
ばらつきをより一層小さくすることができるという効果
がある。
方を巻心の２次巻線に所定の長さにわたって平均に巻く
ようにしたため、高圧パルストランスの製造時に１次巻
線を巻（位置が多少ばらついても結合係数にの変動が小
さく、しかも巻く位置を示す距離比＜１ 、 ／ｆ）に
対する結合係数にの変化率ΔＫとするとき、ｌΔＫ１≦
０．５となるように前記距離比（Ｊ 、 ／１２）を設
定したため、結合係数Ｋを大きくできしかも結合係数の
ばらつきをより一層小さくすることができるという効果
がある。
請求項（２）の高圧パルストランスは、前記係合係数Ｋ
を０．７５≦Ｋ≦０．９５の範囲としたため、結合係数
を小さくすることなく低コストかつ小型軽量にすること
ができる。
を０．７５≦Ｋ≦０．９５の範囲としたため、結合係数
を小さくすることなく低コストかつ小型軽量にすること
ができる。
請求項（３）の高圧パルストランスは、１次巻線のター
ン数ｏ１．前記２次？ｉ線のターン数０２として、ｎ
２ ／ ｎ 、≦１５のとき０．０２≦＜１ 、 ／／
り≦０．３とし、ｎ ２ ／ ｎ ＋ ＞ １５のとき
０．０５≦（，１，／１）≦０．４としたため、より一
層結合係数Ｋが高（しかも１次巻線の巻く位置のばらつ
きによる結合係数のばらつきも小さく押さえられる。
ン数ｏ１．前記２次？ｉ線のターン数０２として、ｎ
２ ／ ｎ 、≦１５のとき０．０２≦＜１ 、 ／／
り≦０．３とし、ｎ ２ ／ ｎ ＋ ＞ １５のとき
０．０５≦（，１，／１）≦０．４としたため、より一
層結合係数Ｋが高（しかも１次巻線の巻く位置のばらつ
きによる結合係数のばらつきも小さく押さえられる。
第１図はこの発明の一実施例の側面図、第２図は距離比
（ｆ 、 、＃）対結合係数にの関係図、第３図は１次
巻線を分離巻きした高圧パルストランスの説明図、第４
図は１次巻線を平均に巻いたときのターン数をパラメー
タとする距離比＜（１）／ｊ！＞対結合係数にの関係図
、第５図は距離比（Ｊ、／β）対結合係数にの変化率Δ
Ｋの関係図、第６図は１次巻線のターン数に対する結合
係数にの関係図、第７図は｜ΔＫ｜≦０．５のときの１
次巻線のターン数０１における距離比（７！、 ／Ｊ）
の範囲を示す説明図、第８図ないし第１０［ｉ４はそれ
ぞれ他の点灯回路図、第１Ｉ図は２次巻線を分離巻きし
た高圧パルストランスの説明図、第１２図は代表的な点
灯回路図、第１３図はパルス発生回路図である。 ｌ・・・巻心、２・・・２次巻線、３・・・１次巻線第 図 距離比 Ｊ、、１／１ にＸ ） 第５図 ５゜ 距離比（（１）／Ｉ） 第 図 第 図 第 図
（ｆ 、 、＃）対結合係数にの関係図、第３図は１次
巻線を分離巻きした高圧パルストランスの説明図、第４
図は１次巻線を平均に巻いたときのターン数をパラメー
タとする距離比＜（１）／ｊ！＞対結合係数にの関係図
、第５図は距離比（Ｊ、／β）対結合係数にの変化率Δ
Ｋの関係図、第６図は１次巻線のターン数に対する結合
係数にの関係図、第７図は｜ΔＫ｜≦０．５のときの１
次巻線のターン数０１における距離比（７！、 ／Ｊ）
の範囲を示す説明図、第８図ないし第１０［ｉ４はそれ
ぞれ他の点灯回路図、第１Ｉ図は２次巻線を分離巻きし
た高圧パルストランスの説明図、第１２図は代表的な点
灯回路図、第１３図はパルス発生回路図である。 ｌ・・・巻心、２・・・２次巻線、３・・・１次巻線第 図 距離比 Ｊ、、１／１ にＸ ） 第５図 ５゜ 距離比（（１）／Ｉ） 第 図 第 図 第 図
Claims (3)
- （１）巻心と、この巻心の全長に平均に巻回された２次
巻線と、この２次巻線上に所定の長さにわたって平均に
巻回された１次巻線とを備え、前記巻心の全長ｌとし、
前記巻心の前記１次巻線の巻回されていない部分の距離
の総和ｌ＿１とし、結合係数Ｋとし、かつ距離比（ｌ＿
１／ｌ）に対する結合係数Ｋの変化率ΔＫとするとき、
｜ΔＫ｜≦０．５となるように前記距離比（ｌ＿１／ｌ
）を設定したことを特徴とする高圧パルストランス。 - （２）前記結合係数Ｋが０．７５≦Ｋ≦０．９５の範囲
である請求項（１）記載の載の高圧パルストランス。 - （３）前記１次巻線は前記２次巻線の中央部から略対称
に巻回され、前記１次巻線のターン数ｎ＿１，前記２次
巻線のターン数ｎ＿２として、ｎ＿２／ｎ＿１≦１５の
とき０．０２≦（ｌ＿１／ｌ）≦０．３であり、ｎ＿２
／ｎ＿１＞１５のとき０．０５≦（ｌ＿１／ｌ）≦０．
４である請求項（１）記載の高圧パルストランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044234A JPH02222509A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 高圧パルストランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044234A JPH02222509A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 高圧パルストランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222509A true JPH02222509A (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=12685843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1044234A Pending JPH02222509A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 高圧パルストランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02222509A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10241876A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電灯用イグナイター及び照明器具 |
| WO2002023561A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electromagnetic device and high-voltage generating device and method of producing electromagnetic device |
| WO2004019353A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | トランス |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1044234A patent/JPH02222509A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10241876A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電灯用イグナイター及び照明器具 |
| WO2002023561A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electromagnetic device and high-voltage generating device and method of producing electromagnetic device |
| US7142082B2 (en) | 2000-09-14 | 2006-11-28 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electromagnetic device and high-voltage generating device and method of producing electromagnetic device |
| US7394340B2 (en) | 2000-09-14 | 2008-07-01 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electromagnetic device, high-voltage generating device, and method for making the electromagnetic device |
| WO2004019353A1 (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | トランス |
| US7167068B2 (en) | 2002-08-23 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Transformer |
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