专利名称：电流平衡变压器和采用它的放电灯点亮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及按照适合于大型液晶显示器的背照灯点亮装置的电流平衡变压器的结构，以及将该电流平衡变压器与二输出型的泄漏磁通量型逆变变压器组合的方式构成的放电灯点亮装置。
背景技术：
伴随液晶显示器的整体尺寸的增加，该显示器的背照灯采用多个放电灯。在点亮时，对各灯施加逆变变压器的次级侧的输出，但是，一般通过将多个灯与1个逆变变压器组合，谋求逆变变压器的使用数量的减少。
图15表示过去的这种照明电路的结构实例，标号1表示逆变变压器T的初级线圈，标号2表示次级线圈。2个灯31、32分别与电流平衡变压器20的线圈21、22的一端连接。线圈21、22的另一端共同连接，其接点通过镇流电容器3，与逆变变压器T的次级线圈2连接。电流平衡变压器20按照2个线圈21、22的缠绕方向相反，所产生的磁通量抵消的方式磁耦合。其结果是，流过相应的灯31、32的管电流按照均衡的方式通过电流平衡变压器20而控制。
专利文献1JP特开2004-335443号文献专利文献2JP特开2001-126937号文献
发明内容
像这样，可通过设置电流平衡变压器20，通过1个逆变变压器T确实点亮2个灯31、32。而且，具有可减少灯31、32之间的亮度的差异的优点。但是，在过去，每2个灯必须要求1个电流平衡变压器20。由此，在采用使用多个灯的液晶显示器中，由于为多个电流平衡变压器20，故必须要求较宽的安装面积。除此之外，还具有成本变高的问题。
本发明的特征在于该电流平衡变压器40包括由具有2个闭合磁路的磁性体形成的磁芯50；缠绕于该磁芯50上的匝数相等的第1、第2、第3、第4线圈41、42、43、44，第1、第2线圈41、42按照相反极性而磁性耦合，第3、第4线圈43、44按照相反极性而磁性耦合，并且第1、第2线圈41、42和第3、第4线圈43、44之间的磁耦合实质上为零。
另外，本发明涉及一种放电灯点亮装置，其特征在于该放电灯点亮装置包括泄漏磁通量型逆变变压器T，该逆变变压器T具有按照同一耦合度与初级线圈1进行磁耦合的第1、第2次级线圈2a、2b；上述的电流平衡变压器40，在电流平衡变压器40的第1、第2线圈41、42的一端的接点P1连接逆变变压器T的第1次级线圈2a，在第3、第4线圈43、44的一端的接点P2连接逆变变压器T的第2次级线圈2b，并且在第1～第4线圈41、42、43、44的另一端分别连接不同的灯30。
此外，本发明涉及一种放电灯点亮装置，其特征在于该放电灯点亮装置包括第1、第2输出部7、8，该第1、第2输出部7、8由具有按照同一耦合度与初级线圈进行磁耦合的第1、第2次级线圈2a、2b的泄漏磁通量型逆变变压器T和电流平衡变压器40构成；与第1、第2输出部7、8的逆变变压器T连接的驱动电路9；在两端具有电极的4个灯30，在第1、第2输出部7、8中，逆变变压器T的第1次级线圈2a与电流平衡变压器40的第1、第2线圈41、42的一端的接点P1连接，逆变变压器T的第2次级线圈2b与第3、第4线圈43、44的一端的接点P2连接，在4个灯30中，一个电极分别与第1输出部7的电流平衡变压器40的第1、第2、第3、第4线圈41、42、43、44的另一端连接，另一电极分别与第2输出部8的电流平衡变压器40的第1、第2、第3、第4线圈41、42、43、44的另一端连接，相位相反的电压施加于两端的电极。
按照本发明，每4个灯采用1个电流平衡变压器即可，可降低特别是多灯型背照灯的液晶显示器的成本，并且可节省安装于印刷电路衬底上的空间。另外，在分别于4个灯的两侧设置电流平衡变压器的场合，输出部的所需电力、电压变小。由此，可减小逆变变压器的整体尺寸，并且可提高安全性。
图1为表示本发明的电流平衡变压器的第1实施例的俯视图；图2为该变压器的主视图；图3为沿图2中的A-B线的剖视图；图4为该变压器的等效电路图；图5为表示该变压器的线圈和磁芯的关系的俯视剖视图；图6为表示线圈和磁芯的关系的第1变形实例的俯视剖视图；图7为表示线圈和磁芯的关系的第2变形实例的俯视剖视图；图8为表示线圈和磁芯的关系的第3变形实例的俯视剖视图；图9为表示本发明的电流平衡变压器的第2实施例的俯视剖视图；图10为该变压器的线圈架的俯视图；
图11为表示线圈架的变形实例的俯视图；图12为表示放电灯点亮装置的第1实施例的电路图；图13为表示放电灯点亮装置的第2实施例的电路图；图14为表示放电灯点亮装置的第3实施例的电路图；图15为表示照明电路的已有实例的电路图。
具体实施例方式
实施例图1～图3表示本发明的电流平衡变压器40的第1实施例。像根据图3而知道的那样，该电流平衡变压器40包括具有2个闭合磁路的磁芯50。该磁芯50由截面E形部50a和直线部54构成，该截面E形部50a具有2个外腿51、52和中间腿53，该直线部54与外腿51、52和中间腿53对接。另外，形成通过1个外腿51和中间腿53的第1闭合磁路、通过另一外腿52和中间腿53的第2闭合磁路。
标号60、70表示线圈架，其安装有沿向下方向突出的端子，具有贯穿中心的通孔。磁芯50的外腿51插入线圈架60的通孔中，外腿52插入线圈架70的通孔中。在该线圈架60的两端具有凸缘61、62，在该线圈架60的中间处具有凸缘63。在一端的凸缘61和中间的凸缘63之间缠绕有线圈41，在另一凸缘62和中间的凸缘63之间缠绕有线圈42。该线圈41和线圈42分别由小凸缘64分隔地缠绕。
对于线圈架70，同样在其两端具有凸缘71、72，在其中间处具有凸缘73。在一端的凸缘71和中间的凸缘73之间缠绕有线圈43，在另一端的凸缘72和中间的凸缘73之间缠绕有线圈44。线圈43和线圈44也分别由小凸缘74分隔开地缠绕。
各线圈41、42、43、44的匝数完全相同。像图4所示的那样，线圈41和线圈42沿相反方向缠绕，按照较高的耦合系数，以相反的极性而磁性耦合。同样，线圈43和线圈44也按照沿相反方向缠绕，按照较高的耦合系数，以相反的极性而磁性耦合的方式构成。在位于2个外腿51、52之间的磁分路用的中间腿53的对接部分未设置间隙，在线圈41、42和线圈43、44之间不产生磁耦合。
此时的4个线圈41、42、43、44和磁芯50之间的位置关系像图5那样。另外，线圈架60、70的图示省略。磁芯50实质上具有截面E形部50a和直线部54即可，该截面E形部50a具有2个外腿51、52和中间腿53，该直线部54与该外腿51、52和中间腿53对接。因此，比如也可像图6所示的那样，通过将2个E形磁芯对接构成磁芯50。同样在图6中，与图5的磁芯50相对应的部分采用同一标号。
也可像图7、图8所示的那样，将4个线圈41、42、43、44的安装位置变到磁芯50的直线部54侧。图7中的磁芯50为E形磁芯和I形磁芯的组合件，图8的磁芯50为2个U形磁芯5b与I形磁芯50c对接而形成的组件。这些磁芯50的结构实质上与图5的磁芯50相同。即，具有与包括2个外腿51、52和中间腿53的截面E形部、与外腿51、52和中间腿53对接的直线部54相当的部分。同样在图7和图8中，对于与图5的磁芯50相对应的部分，采用同一标号。
图9为表示本发明的电流平衡变压器40的第2实施例的剖视图。磁芯50的结构、以及4个线圈41、42、43、44与磁芯50的位置关系为图8的关系。在线圈架80中，像图10所示的那样，在相对的侧面安装突出的端子85，沿纵向具有穿过中心的通孔(图中未示出)。线圈架80为左右对称形，在外侧具有凸缘81、86，在中间部具有凸缘82、87，在凸缘81和凸缘82之间设置有凸缘83，在凸缘86和凸缘87之间设置有凸缘88。
在凸缘81和凸缘83之间的绕线槽内缠绕线圈41，在凸缘82和凸缘83之间的绕线槽内缠绕线圈42。线圈41和线圈42分别通过小凸缘84而隔开地缠绕。同样，在凸缘86和凸缘88之间的绕线槽内缠绕线圈43，在凸缘87和凸缘88之间的绕线槽内缠绕线圈44。线圈43和线圈44也分别通过小凸缘88而隔开地缠绕。另外，从线圈架80的左右两侧，将2个磁芯50b的直线部54插入通孔中，将其与设置于线圈架80的中间部的I形磁芯50c对接。另外，线圈架80也可像图11所示的那样，在中间部分分隔开，分成2个线圈架80a、80b。
各线圈41、42、43、44的匝数是相同的。线圈41和线圈42沿相反方向缠绕，按照较高的耦合系数，以相反的极性而磁性耦合。同样，线圈43和线圈44也沿相反方向缠绕，按照较高的耦合系数以相反的极性而磁性耦合。在2个U形磁芯50b和I形磁芯50c的对接部分未设置间隙，在线圈41、42与线圈43、44之间不会产生磁耦合。在本实施例的电流平衡变压器40中，4个输出端子从同一侧面突出，故具有容易与灯30连接的优点。
图12表示采用这样的电流平衡变压器40而构成的放电灯点亮装置的电路实例。标号4表示驱动电路，符号T表示泄漏磁通量型的逆变变压器，其具有按照同一耦合度与初级线圈1进行磁耦合的2个次级线圈2a、2b。在电流平衡变压器40的各线圈41～44的一端，分别连接冷阴极管等的灯30。各灯30的另一端接地。线圈41和线圈42的另一端连接，其接点P1与一端接地的次级线圈2a的另一端侧连接。同样，线圈43和线圈44的另一端连接，其接点P2与次级线圈2b连接。
驱动电路4中的Q1、Q2表示推挽式连接的开关晶体管，符号R表示偏压电阻，符号C表示与初级线圈1并联的共振电容器，标号6表示反馈线圈。初级线圈1的中间抽头通过扼流圈L与输入端子5连接。另外，对输入端子5外加直流电压，将正弦波的高频电压输出到次级线圈2a、2b侧，点亮4个放电灯30。此时，由于按照线圈41和线圈42所产生的磁通量相抵消，线圈43和线圈44所产生的磁通量相抵消的方式实现磁耦合，故通过电流平衡变压器40，按照各灯30的管电流相等的方式进行控制。
图13表示放电灯点亮装置的第2实施例。由逆变变压器T和电流平衡变压器40形成的输出部7、8分别设置于4个灯30的两侧。另外，形成下述的方案，其中，按照对灯30的两端的电极施加相反相位的电压的方式，通过驱动电路9而进行同步控制。驱动电路9适合采用制成IC的其它的激励式的驱动电路。输出部7、8按照与图12的逆变变压器T和电流平衡变压器40的组合件相同的方式构成。即，在电流平衡变压器40的线圈41、42的一端的接点P1连接逆变变压器T的次级线圈2a，在线圈43、44的一端的接点P2连接次级线圈2b。
在4个灯中，相应的一个电极分别与输出部7的电流平衡变压器40中的线圈41、42、43、44的另一端连接，另一电极分别与输出部8的电流平衡变压器40中的线圈41、42、43、44的另一端连接。另外，驱动电路9连接输出部7、8的逆变变压器T。在本实施例的场合，由于可减小输出部7、8所必需的电力和电压，故不仅可减小逆变变压器T的整体尺寸，而且有利于绝缘耐压、安全性。另外，也可在接点P1和地之间，接点P2与地之间，分别插入与逆变变压器T的泄漏电感共振的电容器。
在图13的实施例中，逆变变压器T的2个输出按照相同相位施加于电流平衡变压器40上，但是，也可像图14所示的那样，使这2个输出为相反的相位。即，在输出部7、8的电流平衡变压器40中的线圈41、42的一端的接点P1，与线圈43、44的一端的接点P2上施加相位相反的电压。在图14的结构中，上方的2个灯30a、30b和下方的2个灯30c、30d按照相反的相位驱动，有效地抑制点亮时的差异。
权利要求
1.一种电流平衡变压器，其特征在于该电流平衡变压器包括由具有2个闭合磁路的磁性体形成的磁芯；缠绕于该磁芯上的匝数相等的第1、第2、第3、第4线圈，第1、第2线圈按照相反极性而磁性耦合，第3、第4线圈按照相反极性而磁性耦合，并且第1、第2线圈和第3、第4线圈之间的磁耦合实质上为零。
2.根据权利要求1所述的电流平衡变压器，其特征在于磁芯实质上包括具有中间腿和2个外腿的截面E形部；与上述中间腿和外腿对接的直线部。
3.根据权利要求2所述的电流平衡变压器，其特征在于其包括具有凸缘的第1、第2线圈架，缠绕有第1、第2线圈的第1线圈架安装于一个外腿上，缠绕有第3、第4线圈的第2线圈架安装于另一外腿上，并且第1线圈和第2线圈、第3线圈和第4线圈按照分别通过线圈架的凸缘，沿外腿的较长方向邻接的方式设置。
4.根据权利要求2所述的电流平衡变压器，其特征在于其包括线圈架，该线圈架具有通过凸缘分隔的多个绕线槽，第1、第2、第3、第4线圈分别缠绕于该线圈架的不同的绕线槽中，并且该线圈架安装于磁芯的直线部，第1、第2、第3、第4线圈沿直线部的较长方向设置。
5.一种放电灯点亮装置，其特征在于该放电灯点亮装置包括泄漏磁通量型逆变变压器，该逆变变压器具有按照同一耦合度与初级线圈进行磁耦合的第1、第2次级线圈；权利要求1所述的电流平衡变压器，在电流平衡变压器的第1、第2线圈的一端的接点连接逆变变压器的第1次级线圈，在第3、第4线圈的一端的接点连接逆变变压器的第2次级线圈，并且在第1～第4线圈的另一端分别连接不同的灯。
6.一种放电灯点亮装置，其特征在于该放电灯点亮装置包括第1、第2输出部，该第1、第2输出部由具有按照同一耦合度与初级线圈进行磁耦合的第1、第2次级线圈的泄漏磁通量型逆变变压器和权利要求1所述的电流平衡变压器构成；与第1、第2输出部的逆变变压器连接的驱动电路；在两端具有电极的4个灯；在第1、第2输出部中，逆变变压器的第1次级线圈与电流平衡变压器的第1、第2线圈的一端的接点连接，逆变变压器的第2次级线圈与第3、第4线圈的一端的接点连接；在4个灯中，一个电极分别与第1输出部的电流平衡变压器的第1、第2、第3、第4线圈的另一端连接，另一电极分别与第2输出部的电流平衡变压器的第1、第2、第3、第4线圈的另一端连接，相位相反的电压施加于两端的电极。
7.根据权利要求6所述的放电灯点亮装置，其特征在于在第1、第2输出部的电流平衡变压器的第1、第2线圈的一端的接点、第3、第4线圈的一端的接点上，施加相位相反的电压。
全文摘要
在采用多个灯的液晶显示器中，由于为多个电流平衡变压器，故不仅必须要求较宽的安装面积，还具有成本变高的问题。为了解决该问题，本发明提供一种电流平衡变压器，该电流平衡变压器包括由具有2个闭合磁路的磁性体形成的磁芯(50)；缠绕于该磁芯(50)上的匝数相等的第1、第2、第3、第4线圈(41、42、43、44)。第1、第2线圈(41、42)按照相反极性而磁性耦合，第3、第4线圈(43、44)按照相反极性而磁性耦合。线圈(41、42)和线圈(43、44)之间的磁耦合为零。另外，将该电流平衡变压器与二输出型的泄漏磁通量型逆变变压器组合构成放电灯点亮装置。
文档编号H01F38/00GK1832066SQ20061005689
公开日2006年9月13日 申请日期2006年3月9日 优先权日2005年3月11日
发明者宇津木昭一, 早川悦生 申请人:东光株式会社