JPH10208956A

JPH10208956A - 高圧トランス

Info

Publication number: JPH10208956A
Application number: JP9019705A
Authority: JP
Inventors: Masao Ishiwaki; 將男石脇
Original assignee: Hitachi Ferrite Electronics Ltd
Current assignee: Hitachi Ferrite Electronics Ltd
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高圧トランスの小型化を達成すると共に、信
頼性の向上を図る。【構成】少なくとも２つのコア１を組合せてなる閉磁
路型コアと、該閉磁路型コアに装着可能な中空穴４を有
するボビン３と、該ボビン３に巻回されたコイルとから
なる高圧トランスにおいて、前記閉磁路型コアには少な
くとも２つの平行なボビン装着磁脚部２を有し、該ボビ
ン装着磁脚部２に少なくとも２つのボビン３が平行に装
着され、それぞれの前記ボビン３のフランジ５，６間に
は単層整列巻の２次側コイル７が巻回され、その隣り合
う２次側コイル７は互いに逆向きに巻回されており、前
記コア１、ボビン３及びコイル７、８は、耐熱樹脂ケー
ス１３内に収納され、該ケース１３内に耐熱樹脂が充填
されている高圧トランス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧を必要とす
る冷陰極ランプあるいはメタルハライドランプ等の点灯
に用いられる高圧トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧の点灯として一般に知られて
いるのは、パソコンあるいはワープロ等の液晶表示の裏
側に取り付けられている冷陰極ランプがあり、高圧トラ
ンスを使用して数十Ｖの電圧を数ｋＶに昇圧して冷陰極
ランプを点灯させ、液晶を明るく表示させていた。図７
が前記高圧トランスの断面図を示したものである。両端
にフランジ１０１の施された中空穴１０２を有すボビン
１０３を有し、前記フランジ１０１間には、低電圧側の
１次側コイル１０４と高圧側の２次側コイル１０５が巻
回され、１次側コイル１０４と２次側コイル１０５間に
は絶縁壁１０６ａが設けられ、さらに２次側コイル１０
５は絶縁壁１０６ｂにより分割巻されている。そして、
ボビン１０３の中空穴１０２にフェライトからなるコア
１０７を組み込んで高圧トランスを構成している。

【０００３】また近年では、自動車のヘッドライトとし
てメタルハライドランプなる高圧放電灯が登場してい
る。この高圧放電灯は、従来のヘッドライト用ハロゲン
ランプに比べ輝度が高く明るく照らすことができるが、
点灯始動時の電圧が２０ｋＶ以上の高電圧を必要とす
る。前記高圧放電灯に用いられる高圧トランスとして
は、図８に示す特開平８−１３０１２７号公報に開示さ
れた高圧トランスがある。この高圧トランスは、スプー
ル１１８内に円柱形状のコア１１９が収納され２次側コ
イル１１７ａが巻かれている。これらをケース１２０内
に収納し充填樹脂により一体化し、ホルダー状の１次側
コイル１２２はケース１２０に一体化されたスプール１
１８に巻回された２次側コイル１１７ａおよびコア１１
９を覆うように上方より取り付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の高圧トランスは、いずれも２次側コイルが分割巻され
層間電圧を低く抑えているものの、高圧側である２次側
コイルの電圧が例えば２５ＫＶといったように高くなる
と、それぞれの分割巻線内のコイル電位差が非常に高く
なり、信頼性に欠けるという問題点があった。また、２
次側コイルの分割数を増すことにより分割巻線内のコイ
ル電位差を低くすることはできるが、高圧トランスとし
てのサイズが大きくなるという問題点があった。

【０００５】また、特開平８−１３０１２７号公報にお
いて、トランスとしての磁心は円柱形状のコアのみで構
成されているため、開磁路での動作となる。この開磁路
構造のため、必要な電圧を発生させるためにはコイルの
巻回数を増加させる、又はコアサイズを大きくしないと
必要とする特性を得ることができず、どうしても重量お
よび取付面積が大きくなるという問題点があった。さら
に、自動車へのトランス搭載方法は、他素子と一緒にユ
ニットとして組み込まれるものであり、前記トランスは
開磁路の磁心により構成されているため、漏れ磁束によ
ってユニット内の他素子に影響を及ぼすものであった。

【０００６】本発明は、以上のことを考慮し小型、軽量
で高電圧に対する信頼性を向上させた高圧トランスの提
供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも２
つのコアを組合せてなる閉磁路型コアと、該閉磁路型コ
アに装着可能な中空穴を有するボビンと、該ボビンに巻
回されたコイルとからなる高圧トランスにおいて、前記
閉磁路型コアには少なくとも２つの平行なボビン装着磁
脚部を有し、該ボビン装着磁脚部に少なくとも２つのボ
ビンが平行に装着され、それぞれの前記ボビンのフラン
ジ間には単層整列巻の２次側コイルが巻回され、その隣
り合う２次側コイルは互いに逆向きに巻回されており、
前記コア、ボビン及びコイルは、絶縁樹脂ケース内に収
納され、該ケース内に絶縁樹脂が充填されている高圧ト
ランスである。

【０００８】また本発明は、１次側コイルを前記ボビン
のフランジに１ターンコイルとして形成されているもの
である。

【０００９】また本発明における前記２次側コイルは、
単層整列巻コイルが多層に配置され、それぞれのコイル
の巻き始め同士および巻き終わり同士がそれぞれ同一端
子に接続されている高圧トランスである。

【００１０】また本発明における前記２次側コイルは、
多本平行線を巻軸に対し垂直に巻回した単層整列巻コイ
ルの多層構造からなり、それぞれのコイルの巻き始め同
士および巻き終わり同士がそれぞれ同一端子に接続され
ている高圧トランスである。

【００１１】また本発明における前記閉磁路型コアは、
直流重畳特性が非線形である高圧トランスである。

【００１２】また本発明は、昇圧比が１０〜２００で、
出力が１０ＫＶ以上である高圧トランスに適用すること
が望ましく、また放電ランプ点灯回路用に用いられるこ
とが好ましい。

【００１３】また本発明は、メタルハライドランプ点灯
回路内に装着される高圧トランスである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明では、コアを閉磁路型コア
とすることにより、巻数を少なく、かつ高電圧を得るこ
とができる構造とするとともに、２次側コイルを単層整
列巻にすることにより、コイルの線間の絶縁性を向上さ
せることができる。

【００１５】例えば、２次側コイルが２５ｋＶとなる場
合にその巻数を１００ターンとしたときは、その個々の
線間としては、２５０Ｖの電位差となる。この２５０Ｖ
の電位差であれば、電線の耐電圧で保証できる範囲であ
る。たとえば、耐電圧が４００Ｖの電線を用いれば、そ
の電線の被膜で十分保証できる。

【００１６】これに対し、従来の２次側コイルを複数の
フランジで分けた分割巻の場合、例えば、５つに分けた
場合、一つの分割の耐電圧が５ｋＶとなり、耐電圧が４
００Ｖの電線では、とても保証できないことになる。こ
のように、単層整列巻は、耐電圧特性に優れた巻線であ
ることがわかる。

【００１７】また本発明では、閉磁路型コア、ボビン、
コイルを絶縁樹脂ケース内に収納し、更に絶縁樹脂を充
填したので、耐圧特性を向上させていることはもちろん
のこと、耐熱性、耐候性など信頼性を向上させている。

【００１８】また単層整列巻の場合、同じ巻数であれ
ば、長い巻枠が必要となり、トランスが大型化する。し
かし、本発明では、閉磁路コアを用いることにより、巻
数を少なくし、大型化を防いでいる。つまり、コアを閉
磁路構造とすることにより、同じ巻線であれば、高いイ
ンダクタンスを得ることができる。そのため、開磁路構
造に比較し、閉磁路であれば、同じインダクタンスを少
ない巻数で達成できるものである。

【００１９】また単層整列巻の場合に、高い電流容量を
必要とする場合、又は直流抵抗値を小さくしたい場合は
太い線材を用いることになる。この太い線材を用いる
と、必然的に巻枠の長さが長くなり、大型化を招く。本
発明では、隣り合うボビンに２次側コイルを設けている
ので片側のみの場合に比べ、２倍の電流容量及び半分の
直流抵抗値となる。さらに高い電流容量及び低い直流抵
抗が必要な場合は、単層整列巻を多層に構成し、それを
並列に接続することにより、細い線材であっても、高電
流容量及び低直流抵抗に対応でき、大型化を防ぐことが
できる。

【００２０】この単層整列巻を多層に構造するために
は、単層整列巻を単に多層に構成すれば可能であるし、
或は複数の線材が一体に形成された多本平行線を巻軸に
対し、垂直に巻回することにより構成することもでき
る。

【００２１】また、本発明の閉磁路コアは、一部にギャ
ップを用いても良いし、このギャップ構造を多段とし、
非線形の直流重畳特性をもつものとしてもよい。

【００２２】また本発明の高圧トランスは、信頼性の高
い高圧トランスを構成できるものであり、例えば、２５
ＫＶといった高電圧を必要とするメタルハライドランプ
などの点灯用回路に用いると極めて有効であることがわ
かる。

【００２３】

【実施例】本発明に係る一実施例の分解斜視図を図１に
示す。この実施例は、一対のＵ型コア１を突き合わせて
なり、それぞれの脚部２を突き合わせてなる磁脚部にそ
れぞれボビン３が装着される。ボビン３は、このコア１
の脚部２が挿入可能な中空穴４を有し、両端にフランジ
５，６を有する。このボビン３のフランジ５，６間に
は、２次側コイル７が単層で、整列されて巻かれてい
る。この２次側コイル７の端部は、端子１０にそれぞれ
接続される。また１次側コイル８は、一方のフランジ５
の取付部１１に挿入され、１ターンコイルが構成されて
いる。この１次側コイル８の端部は、フランジ５の他端
から突出し端子９を形成する。またボビン３のフランジ
５，６には、コア１が収納される凹部１２が形成されて
いる。

【００２４】この実施例の端子側から見た分解斜視図を
図２に示す。このボビン３には、２次側コイル７の端部
を端子１０まで導く溝部１４を有している。そして、コ
イルの装着されたボビン３に一対のＵ型コア１を挿入
し、絶縁樹脂ケース１３内に収納して、絶縁樹脂を充填
して高圧トランスを構成した。この絶縁樹脂としては、
例えばＰＢＴ、変成ＰＰＯ等が好ましく、高耐電圧の特
性を有していることが好ましい。

【００２５】この実施例において、１次側コイル８は
０．８φの導体物を用い、２次側コイル７は０．２φの
ＵＥＷ線を１０５ターン巻回して、１次側の電圧１００
０Ｖから２次側の電圧２００００Ｖを得ることができ
た。この実施例の高圧トランスは、メタルハライドラン
プ点灯用高圧トランスとして使用可能であった。このと
き、トランスの全体の寸法は、２５ｍｍ×４０ｍｍ×高
さ２５ｍｍの高圧トランスを得ることができた。これ
は、従来品に比べ約２／３の体積で高圧トランスを構成
できた。

【００２６】この２次側コイル７は、互いに逆向きに巻
回され、それぞれの低圧側、高圧側を接続して用いる。
この様子を図３に示す。この巻線構造により、例えば、
高圧部で２５ＫＶとなったとしても、隣り合うコイル部
同士は、同電位となるため、コイル間の距離を短くして
も放電を防止できる。このため、小型化が達成される。

【００２７】本発明に係る第２実施例の説明図を図４に
示す。この図４は、各ボビン３に２つのコイルＡ、Ｂを
単層整列巻した様子を示している。まず一つのコイルＡ
を単層整列巻し、その上に別のコイルＢを単層整列巻し
たものである。そして、この２つの単層整列巻コイル
Ａ，Ｂを図５に示す回路図のように、巻き始め同士を接
続し、また巻き終わり同士を接続して、高圧トランスを
構成するものである。このようにすることにより、電流
容量を１層に比べ２層とすることにより２倍にすること
ができる。同時に直流抵抗値も半分にすることができ
る。この場合、２層であるが３層以上としても良い。し
かしながら、この層数を増やせば増やすほど、整列巻の
不整列を生じ易く、信頼性の面から３層以下が望まし
い。

【００２８】本発明に係る第３実施例の説明図を図６に
示す。この実施例は、２本の線材が一体に形成された平
行線１５を用い、この平行線１４をコイルの巻軸に対し
て垂直に巻き付けたものである。これにより、図４で示
した単層整列巻の２層構造と同一のものを構成できる。
もちろん、３本以上の平行線を用いても良い。この平行
線の場合、不整列となる可能性は小さく多層化が可能で
ある。

【００２９】本発明では、１次側コイルは、図１で示し
たようなフランジに設けた１ターン構造に限られるもの
ではなく、例えばターン数を増やしても良いし、他の場
所にコイルを設けても良い。また、コアは、図１に示し
たようなＵＵ型コアに限ること無く、ＵＩ型、ＥＥ型、
ＥＩ型などどのような形状でも良い。また、このコアの
材質としては、耐圧性の高いフェライトコアが望まし
く、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトコアが望ましい。また、こ
の閉磁路型コアの一部にギャップを設けても良いし、こ
のギャップを多段構造等とし、非線形の直流重畳特性を
もつものとしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、高圧トランスにおい
て、閉磁路構造のコアを用いることにより、トランスの
小型化を達成し、また２次側コイルを単層整列巻とする
ことにより、コイル間の耐圧特性改善するものであり、
また閉磁路構造のため、漏れ磁束が少なく、電磁ノイズ
の発生を大幅に減少させることができるものであり、高
圧トランスの小型化を達成すると共に、信頼性の向上を
図ることができるものであり、極めて有益なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の分解斜視図である。

【図２】本発明に係る一実施例の端子側から見た分解斜
視図である。

【図３】本発明に係る一実施例を説明する回路図であ
る。

【図４】本発明に係る第２実施例の説明図である。

【図５】本発明に係る第２実施例の説明用回路図であ
る。

【図６】本発明に係る第３実施例の説明用斜視図であ
る。

【図７】従来例の断面図である。

【図８】別の従来例の分解斜視図である。

【符号の説明】

１Ｕ型コア２脚部３ボビン４中空穴５，６フランジ７２次側コイル８１次側コイル９、１０端子１１取付部１２凹部１３耐熱樹脂ケース１４溝部１５平行線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つのコアを組合せてなる閉
磁路型コアと、該閉磁路型コアに装着可能な中空穴を有
するボビンと、該ボビンに巻回されたコイルとからなる
高圧トランスにおいて、前記閉磁路型コアには少なくと
も２つの平行なボビン装着磁脚部を有し、該ボビン装着
磁脚部に少なくとも２つのボビンが平行に装着され、そ
れぞれの前記ボビンのフランジ間には単層整列巻の２次
側コイルが巻回され、その隣り合う２次側コイルは互い
に逆向きに巻回されており、前記コア、ボビン及びコイ
ルは、絶縁樹脂ケース内に収納され、該ケース内に絶縁
樹脂が充填されていることを特徴とする高圧トランス。
【請求項２】１次側コイルは前記ボビンのフランジに
１ターンコイルとして形成されていることを特徴とする
請求項１記載の高圧トランス。
【請求項３】前記２次側コイルは、単層整列巻コイル
が多層に配置され、それぞれのコイルの巻き始め同士お
よび巻き終わり同士がそれぞれ同一端子に接続されてい
ることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
【請求項４】前記２次側コイルは、多本平行線を巻軸
に対し垂直に巻回した単層整列巻コイルの多層構造から
なり、それぞれのコイルの巻き始め同士および巻き終わ
り同士がそれぞれ同一端子に接続されていることを特徴
とする請求項１記載の高圧トランス。
【請求項５】前記閉磁路型コアは、直流重畳特性が非
線形であることを特徴とする高圧トランス。
【請求項６】昇圧比が１０〜２００で、出力が１０Ｋ
Ｖ以上であることを特徴とする請求項１記載の高圧トラ
ンス。
【請求項７】放電ランプ点灯回路用に用いられること
を特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
【請求項８】メタルハライドランプ点灯回路内に装着
されることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。