JPH10256060A

JPH10256060A - 放電灯用高周波トランス

Info

Publication number: JPH10256060A
Application number: JP9100727A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ikeda; 茂穂池田
Original assignee: Meiji National Industrial Co Ltd
Current assignee: Meiji National Industrial Co Ltd
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気効率が良好で小型化が図れ、起動時の二
次電流を十分に制限できる放電灯用高周波トランスを提
供すること。【解決手段】コアにフェライトを用いた外鉄形の高周
波トランスにおいて、コア１の磁気回路の一部に空隙部
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を形成すると共に、一次電流と二次電
流の漏洩磁束を通過させるパスコア４を一次巻線Ｎ１と
と二次巻線Ｎ２との間に設けて、放電灯起動時の二次電
流を制限する放電灯用高周波トランスを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気回路の一部に
空隙部を形成するとともに、一次巻線と二次巻線の漏洩
磁束を通過させる手段を設けて二次電流を制限する放電
灯用高周波トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図８に示すような漏洩変圧器が知
られている。図において、一次巻線Ｎ１に電圧Ｖ１が供
給されると一次電流１１が流れ、磁束Φ１とΦ１’が生
じる。磁束Φ１により二次巻線Ｎ２に二次電流１２が流
れ、二次電圧Ｖ２が得られる。二次電流により磁束Φ２
が発生する。磁束Φ１’と磁束Φ２は漏洩磁束として図
示の経路で流れる。この変圧器は、コアＦの磁気通路の
一部に空隙部Ｇを形成して、一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ
２との磁気的結合を粗にするものである。このため、二
次巻線Ｎ２の電流１２が増大しようとすると、漏れ磁束
が増加して二次電圧Ｖ２が急激に減少して二次電流の変
化を防止するように動作する。

【０００３】すなわち、漏洩変圧器の二次電流１２と二
次電圧Ｖ２との特性は、図９に示すように二次電流の大
きな領域では定電流の特性であるものとみなせる。この
ように変圧器の漏れリアクタンスを大きくすると、負荷
インピーダンス変動の影響を無視することができるの
で、負荷が変動しても二次電流１２はほぼ一定となる。
このため、漏洩変圧器は定電流変圧器ともいわれてお
り、照明用の電源変圧器として用いられている。

【０００４】例えば、冷陰極放電灯を点灯するには、商
用周波数の交流電力をインバータ等により高周波の交流
電力に変換し、この高周波の交流電力を変圧器で昇圧し
て負荷の冷陰極放電灯に供給するが、変圧器の保護のた
めにこの負荷には過大な電流が流れないように電流制限
手段が必要となる。漏洩変圧器は、前記したように二次
電流の制限機能を有しているので、このような冷陰極放
電灯用の電源変圧器として適している。

【０００５】上記のような漏洩変圧器の原理を用いた冷
陰極放電灯用の電源変圧器として、図１０に示すような
構成のものが知られている。図１０に示す構成のもの
は、一次側のＥ形コアＥ１と，二次側のＥ形コアＥ２
に、それぞれ一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ２とを巻回し、
両コアＥ１、Ｅ２間には空隙部Ｇ１、Ｇ２を形成して、
高周波により冷陰極放電灯を点灯する際の二次電流を制
限している。

【０００６】また、冷陰極放電灯用の電源変圧器とし
て、図１１に示すようなものも知られている。図におい
て、棒状の中心コア１０をボビン２に挿入し、ボビンに
それぞれ一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ２とを巻回した開磁
路の構成としている。この場合には、磁束Φ_０の経路は
図示の破線のように、棒状の中心コア１０と空間部に形
成され、高周波により冷陰極放電灯を点灯する際の二次
電流を制限している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記したような漏洩変
圧器の原理を用いた冷陰極放電灯用の電源変圧器では、
高周波により冷陰極放電灯を点灯する際の二次電流が十
分に制限できないという問題があり、二次電流を制限す
るために空隙部を大きくすると変圧器の効率が悪く、装
置全体が大型化するため高価になるという問題があっ
た。

【０００８】本発明は、このような問題の解決を図るた
めに、高周波により冷陰極放電灯を点灯する際に、変圧
器の効率を悪化させることなく、また装置全体が大型化
することなく、二次電流を十分に制限できるようにし
た、高圧トランスの提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明においては、放電灯用高周波トランス
として、コアにフェライトを用いた外鉄形の高周波トラ
ンスにおいて、磁気回路の一部に空隙部を形成すると共
に、一次電流と二次電流の漏洩磁束を通過させるパスコ
アを設ける構成として、二次電流を制限している。

【００１０】また、このような放電灯用高周波トランス
として、空隙部は、パスコアが設けられている側に形成
したことを特徴としている。

【００１１】また、このような放電灯用高周波トランス
として、空隙部は、一次巻線が巻回されている側に形成
したことを特徴としている。

【００１２】また、このような放電灯用高周波トランス
として、パスコアの形状は、略コ字状または逆Ｌ字状と
したことを特徴としている。

【００１３】また、このような放電灯用高周波トランス
として、パスコアの垂直方向の長さを外コアの垂直方向
の長さよりも短かくしたことを特徴としている。

【００１４】更に、外コアと一次巻線及び二次巻線の両
方またはいずれか一方の間、及び外コアと入出力端子間
との絶縁と、外コアとパスコア間との絶縁を、一体に形
成した絶縁フィルムにより行っていることを特徴として
いる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明によ
る外鉄型の放電灯用高周波トランスのコア部分の平面図
である。図において、１は外鉄形トランスのコアであ
り、高透磁率特性を有するフェライトを使用する。その
形状は、図示のように一次側，二次側にＥ形のコアを使
用している。各コアの中心脚部にはそれぞれ一次巻線Ｎ
１と二次巻線Ｎ２が巻回されており、両巻線間には、巻
線Ｎ１、Ｎ２の絶縁性を良好にするためにＮｉ系フエラ
イトで形成されているパスコア４を配置している。パス
コア４は、一次巻線Ｎ１，二次巻線Ｎ２からの漏洩磁束
を通過させる。

【００１６】また、磁気回路の一部には、Ｅ形コア間の
パスコア４が設けられている側の外コアに空隙部Ｇ１、
Ｇ２が形成されている。また、中心脚部にも空隙部Ｇ３
が形成されている。空隙部を二次側巻線側に設けると一
次巻線のリアクタンス分が大きく取れ、励磁電流を小さ
くできるメリットはあるが、二次側の磁気抵抗が大きく
なり、ランプ始動時に管内で微放電からアーク放電に移
行させるのに二次電圧を大きくする必要が生じる。

【００１７】このため、二次巻線Ｎ２と一次巻線Ｎ１の
比（Ｎ２／Ｎ１）を大きくしなければならず、結果的に
高周波トランスが大型化する。本発明の上記構成のよう
に、磁気回路に形成される空隙部の位置として、二次巻
線が巻回されている個所ではなく、パスコアを設けてい
る側のＧ１，Ｇ２，Ｇ３の位置とすることにより、二次
巻線側の磁気抵抗を小さくし、二次巻線Ｎ２と一次巻線
Ｎ１の比（Ｎ２／Ｎ１）を小さくしてもランプ始動特性
が確保され、高周波トランスの小型化が図れる。

【００１８】図１（ｂ）は，本発明の他の実施の形態に
係る外鉄型の放電灯用高周波トランスのコア部分の平面
図である。この例ではＥＩ型のコアを突き合わせて磁気
回路を形成し、空隙部Ｇ３を一次巻線Ｎ１が巻回されて
いる中心脚部とＩ型コアとの接合部に設けている。

【００１９】図１（ａ）の場合のように、磁気回路に空
隙部Ｇ１，Ｇ２、Ｇ３を形成すると、２つのＥ型コアを
組み合わせて高周波トランスを製作する際に、コアの位
置ずれが生じやすく磁気特性が一定にはならない可能性
がある。これに対して図１（ｂ）のように空隙部Ｇ３を
形成すると、コアの位置ずれに起因する磁気特性のバラ
ツキ発生を防止することができる。

【００２０】このように放電灯用高周波トランスを構成
すると、磁気回路に形成された空隙部の作用と、コアの
中心脚部の一次巻線と二次巻線間に配置されるパスコア
により、高周波起動時の二次電流が大きく制限されるこ
とになる。

【００２１】図２は図１（ａ）に示したような外鉄形コ
アを用いた放電灯用高周波トランスの一例を示す斜視図
である。１は上記した空隙部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３（Ｇ３は
図示を省略している）が形成されているコアで、ボビン
２の中に中心脚部が挿入されており、磁気回路を形成し
ている。ボビン２には、図示しない一次巻線と二次巻線
が巻回される。３はコア１の支持台で入力端子５、図示
しない出力端子が設けられている。一次巻線は３分割さ
れているので入力端子は６個所設けられている。４は一
次巻線と二次巻線の間でボビンに載置されるパスコア、
６は絶縁フイルムである。

【００２２】絶縁フイルム６は、図３に示すような形状
をしており、平面部分ａ，開口部分ｂ，垂直部分ｃで構
成されている。水平部分ａはコア１と支持台３間に挿入
され、コア１と入力端子５及び出力端子間を絶縁する。
水平部分の大きさは、第２図に示すようにコア１と支持
台３の接触部分よりもやや長めに形成して、支持台６に
コア１を載置した際に絶縁フイルム６が外部にはみだす
ようにしている。開口部分ｂにはボビン２が挿入され、
垂直部分ｃはボビン２の両側面に対向配置して、コアと
一次巻線及び二次巻線とを絶縁している。絶縁フイルム
６は、例えばポリエステルフイルム等の合成樹脂を使用
する。

【００２３】図４（ａ）は、図２の矢視Ａ断面図、図５
は図２の矢視Ｂ断面図である。ただし、絶縁フイルム６
は配置関係の理解を容易とするために拡大して記載して
いる。パスコア４は、絶縁フイルム６の垂直部分ｃとボ
ビン２間に配置され、断面略コ字状に形成されている。
図４（ｂ）に示すように、パスコア４の垂直部の長さＹ
は、コア１の垂直部の長さＸよりも短く形成されてい
る。これは、パスコアに漏洩磁束を十分に通過させるよ
うにするためである。パスコア４の垂直部の長さＹを大
きくすると、ボビン２に挿入されているコアの中心脚部
とパスコア４の水平部分間の距離ｇが大きくなるためパ
スコアを通過する漏洩磁束が少なくなり二次電流の制限
が効果的にはできなくなる。

【００２４】これに対して、図４（ｂ）のように、パス
コア４の垂直部の長さＹを、コア１の垂直部の長さＸよ
りも短く形成すると、前記した距離ｇが小さくなるため
パスコアを通過する漏洩磁束が多くなり二次電流を十分
に制限できる。このような、コア１の垂直部の長さＸに
対するパスコア４の垂直部の長さＹの調整は、ボビン２
とパスコア４の水平部間の空間部に、鉛等の固形物を配
置して、パスコアを上部から押圧して位置決めすること
により行う。このようにして、パスコアの位置決めを行
うと、特性のバラツキの小さい高周波トランスが得られ
る。

【００２５】図６（ａ）は、パスコア４の概略の形状を
示す斜視図である。パスコア４の形状は、コア１やボビ
ン２の形状に応じて種々変形が可能であり、脚部ｏの長
さや幅ｐの寸法は任意に定められる。また、角部に円弧
状部ｑを形成することに代えて角形に形成することもで
きる。更に，パスコアの形状として、単体の略コ字状の
ものとすることに代えて、図６（ｂ）に示すように、逆
Ｌ字状に形成した２つのパスコア用コア４１、４２を空
隙部Ｇ_０を介して対向させるように配置してもよい。こ
のように、パスコアに空隙部Ｇ_０を形成することによ
り、パスコア製造時または、パスコアをボビン２に載置
する際の誤差を吸収できるとともに、磁気特性を調整す
ることができる。

【００２６】図７は、ボビン２に一次巻線８、二次巻線
９を巻回し、出力端子７を取り付けた後の本発明の放電
灯用高周波トランスの全体構成を示す平面図である。二
次巻線は二分割されているので出力端子は４個所に設け
られている。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明の放電灯用高周波ト
ランスは、フェライトを用いた外鉄形コアの磁気回路の
一部に空隙部を設けると共に、一次巻線と二次巻線で発
生される漏洩磁束を通過させるパスコアにより二次電流
の制限作用を行わせているので、高周波で放電灯起動時
の二次電流を十分に制限できる。また、効率が良く、小
型化が可能な高圧トランスが得られる。

【００２８】また、パスコアは一次電流と二次電流に基
づく漏洩磁束の通過量を調整可能な構成としているの
で、負荷に応じてトランスの特性を適宜設定できる。

【００２９】更に、本発明においては、外コアと一次巻
線及び二次巻線の両方またはいずれか一方の間、及び外
コアと入出力端子間との絶縁と、外コアとパスコア間と
の絶縁を一体に形成した絶縁フィルムを用いて行ってい
るので、この絶縁フイルムにより、コアと入出力端子間
の絶縁、及びコアと一次巻線及び二次巻線間の絶縁を兼
用させることができる。これに加えて、パスコアの形状
と絶縁フイルムの形状を一旦設定すると、以後の量産が
簡単に行え、トランスの性能がバラつかないという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）本発明に係る高周波トランスの
好適な実施の形態における構成を示すコア部分の平面図
である。

【図２】本発明に係る高周波トランスの好適な実施の形
態における構成を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る絶縁フイルムの構成を示す説明図
である。

【図４】（ａ）図１のＡ矢視断面図である。（ｂ）パスコアの説明図である。

【図５】図１のＢ矢視断面図である。

【図６】（ａ）本発明に係るパスコアの形状を示す説明
図である。（ｂ）パスコアの他の例を示す説明図である。

【図７】本発明に係る高周波トランスの平面図である。

【図８】漏洩変圧器の一般的な構成図である。

【図９】漏洩変圧器の特性図である。

【図１０】従来例の説明図である。

【図１１】他の従来例の説明図である。

【符号の説明】

１コア２ボビン３支持台４パスコア５入力端子６絶縁フイルム７出力端子８一次巻線９二次巻線１０中心コア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアにフェライトを用いた外鉄形の高周
波トランスにおいて、磁気回路の一部に空隙部を形成す
ると共に、一次電流と二次電流の漏洩磁束を通過させる
パスコアを設けて、二次電流を制限することを特徴とす
る放電灯用高周波トランス。
【請求項２】上記空隙部は、パスコアが設けられてい
る側に形成したことを特徴とする請求項１に記載の放電
灯用高周波トランス。
【請求項３】上記空隙部は、一次巻線が巻回されてい
る側に形成したことを特徴とする請求項１に記載の放電
灯用高周波トランス。
【請求項４】上記パスコアの形状は、略コ字状または
逆Ｌ字状としたことを特徴とする請求項１に記載の放電
灯用高周波トランス。
【請求項５】上記パスコアの垂直方向の長さを外コア
の垂直方向の長さよりも短かくしたことを特徴とする請
求項１に記載の放電灯用高周波トランス。
【請求項６】外コアと一次巻線及び二次巻線の両方ま
たはいずれか一方の間、及び外コアと入出力端子間との
絶縁と、外コアとパスコア間との絶縁を、一体に形成し
た絶縁フィルムにより行うことを特徴とする請求項１に
記載の放電灯用高周波トランス。