專利名稱：板型變壓器及放電燈點亮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板型變壓器及使用該板型變壓器的放電燈點亮裝置。
背景技術(shù)：
近年來，各種變壓器力圖實現(xiàn)小型化、輕薄化、低廉化等。對于對應(yīng)高電 壓的變壓器也提出了同樣的要求。作為使用在小型設(shè)備的低功率用的輕薄變壓 器，板型變壓器是有益的。板型變壓器例如是通過在將導(dǎo)體板沖壓為螺旋形而 形成的一次線圈上重疊將絕緣導(dǎo)線盤繞為螺旋形的二次線圈，用粘接劑固定而
構(gòu)成的。這樣的板型變壓器在下述專利文獻(xiàn)1、 2、 3中有所披露。另外，實現(xiàn) 小型化的對應(yīng)高電壓的變壓器例如在下述專利文獻(xiàn)4、 5中有所披露。
專利文獻(xiàn)1所披露的板型變壓器， 一個繞組由盤旋形的帶絕緣覆蓋的導(dǎo)線 構(gòu)成，另一個繞組由印刷布線板的圖案構(gòu)成，之后用帶將兩者固定而成。但是， 在該專利文獻(xiàn)1所披露的板型變壓器中，在巻繞為盤旋形的導(dǎo)線上設(shè)置絕緣層， 但在產(chǎn)生高電壓的變壓器中，相對于輸出的高電壓用于確保耐電壓性的導(dǎo)線的 絕緣覆蓋層變厚，對于需要在二次繞組巻繞較多匝數(shù)的高電壓產(chǎn)生用的變壓 器，會導(dǎo)致其尺寸大型化。
專利文獻(xiàn)2所披露的板型變壓器， 一個繞組由盤旋形的三層絕緣導(dǎo)線構(gòu) 成，另一個繞組是沖壓導(dǎo)電性的板材而構(gòu)成的，將兩者堆疊而成。但是，在該 專利文獻(xiàn)2所披露的板型變壓器中，在巻繞為盤旋形的導(dǎo)線設(shè)置三層絕緣層， 但在應(yīng)用于高電壓產(chǎn)生用的變壓器時，三層絕緣層的耐電壓性是變壓器的耐電 壓性的極限。
專利文獻(xiàn)3所披露的板型變壓器，將一次繞組和二次繞組巻繞為配置在內(nèi) 側(cè)和外側(cè)的一個平面的盤旋形，將各個的繞組的引出線配置在不同的位置。但 是，在該專利文獻(xiàn)3所記載的板型變壓器中， 一次繞組和二次繞組之間的耐電 壓性分別由各導(dǎo)線的耐電壓性確保，不能應(yīng)用于產(chǎn)生超過導(dǎo)線的耐電壓性的高電壓的變壓器。
專利文獻(xiàn)4所披露的變壓器是升壓變壓器，在一個平面的繞線管的內(nèi)側(cè)和 外側(cè)巻繞一次繞組和二次繞組，將各繞組的引出線利用絕緣性的粘接劑埋設(shè)在
繞線管上設(shè)有的相對于各繞組的狹縫中。在該專利文獻(xiàn)4所披露的升壓變壓器
中，確保耐電壓性的絕緣部件是埋設(shè)引出線的絕緣性的粘接劑，變壓器的耐電 壓性由該粘接劑的厚度決定。但是，在填充粘接劑時會帶來空隙殘留或注入量 較多、較少等品質(zhì)的不確定要素。所以，為了得到充分的耐電壓性，需要相應(yīng) 的粘接劑的填充厚度，因此必須使用于確保填充層的狹縫的深度更深，繞線管 的基底部的厚度增厚(形狀增大)，當(dāng)然填充的粘接劑的量也增多，難以確保 穩(wěn)定的品質(zhì)。因此，這樣的升壓變壓器的結(jié)構(gòu)不能應(yīng)用于小型的高電壓產(chǎn)生變 壓器。
專利文獻(xiàn)5所披露的變壓器是高電壓變壓器，在一個平面的繞線管(基座)
的外側(cè)和內(nèi)側(cè)巻繞一次繞組和二次繞組，將二次繞組的引出線放入設(shè)置在繞線 管上的槽(導(dǎo)線引出槽)內(nèi)并引出至端子，使上側(cè)的凸緣的隔壁與圍住二次繞 組的基座的隔壁嵌合。在該變壓器中，耐電壓性的能力與放入引出線的槽的深 度、基座和凸緣上設(shè)有的隔壁重疊的爬電距離有關(guān)，只要將其增大，當(dāng)然變壓 器耐電壓性也增大。因此，這樣的變壓器的結(jié)構(gòu)不能應(yīng)用于小型的高電壓變 壓器。
專利文獻(xiàn)l:日本專利特開平8 — 316040號公報 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平8 —306539號公報 專利文獻(xiàn)3:日本專利特開平9 — 199347號公報 專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平6 — 112065號公報 專利文獻(xiàn)5:日本專利特開平6 — 342726號公報
根據(jù)以上的引用文獻(xiàn)的探討，在開發(fā)小型的、對應(yīng)高電壓的變壓器時，希
望
*提高一次繞組與二次繞組的耦合(高效地將一次繞組的能量傳遞至二次
繞組)
，增大一次繞組和二次繞組的線材的截面積(減少電阻，減少通電時的損
耗)，低成本(材料廉價、器件數(shù)量少、加工容易)
為了實現(xiàn)小型輕薄，上述的板型變壓器較為合適。但是，在由板型變壓器 構(gòu)成對應(yīng)高電壓的變壓器時，由于板型變壓器的特長、即比較薄，因此存在下 述的問題。
對于在高電壓繞組的巻繞起點與巻繞終點之間產(chǎn)生較高的電位差的部 位，難以確保絕緣性、耐電壓性。
，難以確保在低電壓側(cè)的繞組及終端等部件與發(fā)出高電壓的部位之間的絕 緣性、耐電壓性。
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、不影響薄度、確保較高的絕緣性，可以對應(yīng)高 電壓的板型變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的板型變壓器包括形成為平板狀的一次繞組；繞著與一次 繞組的面垂直的軸心巻繞的二次繞組，將二次繞組的徑向中央側(cè)繞組的端部向 與一次繞組的面垂直的方向引出。
根據(jù)本發(fā)明，由于將二次繞組的高電壓側(cè)端部從徑向中央側(cè)引出，所以可 以確保耐電壓性，并且，易于確保絕緣性。由于將一次繞組形成為平板狀，可 以與該一次繞組一體地使二次繞組繞線管成形，所以可以縮短軸向的大小。另 外，巻繞操作變得容易，可以降低制造成本。由于可以相鄰配置一次繞組和二 次繞組及芯材，所以電氣特性(耦合)良好。
由于二次繞組不使用板狀的繞組，而是巻繞導(dǎo)線形成的，所以可以增大與 一次繞組的繞組比，容易產(chǎn)生高電壓。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以將平面狀、與在徑向較寬的一次繞組對置的二次繞 組巻繞用的巻繞框形成得寬度較窄、較深的形狀，所以對于二次繞組的中央側(cè) 和外周部的電位差，可以確保相當(dāng)于重疊巻繞為多層的二次繞組的半徑(巻繞 二次繞組的槽的深度)的絕緣距離(爬電距離)，能以簡單的結(jié)構(gòu)得到高電壓 輸出。


圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的板型變壓器的縱向剖視圖。 圖2是實施方式1所涉及的板型變壓器的分解立體圖。 圖3是平板狀的一次繞組的一個例子的分解立體圖。
圖4 (a)是其他例所涉及的平板狀的一次繞組立體圖，(b)是其剖視圖。
圖5是平板狀的一次繞組的繞組部分的構(gòu)造說明圖。
圖6是平板狀的一次繞組的繞組部分的其他例的構(gòu)造說明圖。
圖7是實施方式1所涉及的板型變壓器的縱向剖視圖。
圖8是實施方式1的分解立體圖。
圖9是實施方式2所涉及的板型變壓器的分解立體圖。
圖10 (a)是其他例所涉及的平板狀的一次繞組立體圖，(b)是其剖視圖。
圖11是實施方式3所涉及的板型變壓器的縱向剖視圖。 圖12是實施方式3所涉及的板型變壓器的分解立體圖。 圖13是實施方式4所涉及的板型變壓器的分解立體圖。 圖14 (a)是實施方式4的板芯的立體圖，(b)是其剖視圖。 圖15是實施方式5所涉及的板型變壓器的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖16是實施方式5的電路圖。
圖17是實施方式6所涉及的板型變壓器的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖18是實施方式6的電路圖。
圖19 (a)是實施方式6的變形例的立體外觀圖，(b)是其剖視圖。 圖20 (a)是實施方式6的變形例的立體外觀圖，(b)是其剖視圖。 圖21是實施方式7所涉及的放電燈的概略圖。 圖22是實施方式7的電路圖。
具體實施例方式
下面，為更詳細(xì)說明本發(fā)明，參照

用于實施本發(fā)明的最佳方式。 實施方式1.
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式l。圖l表示實施方式l所涉 及的板型變壓器的截面，圖2表示除去了繞線管后的構(gòu)成部件的分解狀態(tài)。本實施方式1所涉及的板型變壓器是將本發(fā)明具體化后的最基本的構(gòu)造。
平板狀的一次繞組1的中心部埋設(shè)在筒狀的繞線管2的外周。通過在注射 成型的金屬模內(nèi)放置平板狀的一次繞組1，向金屬模內(nèi)注入樹脂的注射成型等，
平板狀的一次繞組1在埋設(shè)在繞線管2上的狀態(tài)下與其成為一體。在繞線管2 的軸向，在一次繞組1的一次繞組埋設(shè)部2a的一側(cè)設(shè)置第一板芯3，在另一側(cè) 空開二次繞組的容納部即空間(巻繞框)4設(shè)置第二板芯5。這些板芯3、 5在 埋設(shè)一次繞組1、使繞線管2成形時一起一體地被繞線管2保持，構(gòu)成繞線管 2的一部分。為了在繞線管2上定位板芯3、 5，在繞線管2的兩端部形成凸緣 部2b、 2c。
在繞線管2的一次繞組埋設(shè)部2a與第二板芯5之間的空間(巻繞框)4， 通過繞著繞線管2的中心軸部的軸心巻繞導(dǎo)線，形成二次繞組6。作為二次繞 組6的導(dǎo)線，使用截面為圓形的導(dǎo)線。二次繞組6的高電壓側(cè)的端部即徑向中 央側(cè)(繞線管2的中心軸部上)的端部6a不向一次繞組1 一側(cè)或沿二次繞組6 的徑向引出，而是向一次繞組l的相反側(cè)引導(dǎo)，進(jìn)一步引出至第二板芯5的外 側(cè)。二次繞組6的另一個端部即低電壓側(cè)的端部6b被引出至徑向外側(cè)。
在繞線管2的中心部插入圓柱狀的中央芯材7。在中央芯材7和繞線管2 之間插入板狀的終端8。在該終端8上連接著引出至第二板芯5的外側(cè)的二次 繞組6的高電壓側(cè)的端部6a。在第二板芯5設(shè)置用于引出二次繞組6的端部 6a的引出孔9。
平板狀的一次繞組1的一個例子如圖3所示。圖3所示的一次繞組1，在 外形構(gòu)成U字形的絕緣材料制成的絕緣板11的兩面粘貼將金屬平板沖壓為螺 旋形而成的繞組板12a、 12b，將繞組板12a的端部12c與繞組板12b的端部 12d通過貫穿絕緣板11進(jìn)行焊接等連接。由于該平板狀的一次繞組1不需要導(dǎo) 線的巻繞操作，所以生產(chǎn)率較高。
圖4 (a) 、 (b)表示其他例的平板狀的一次繞組13。該一次繞組13， 在印刷基板14的兩面形成螺旋形的銅箔圖案15a、 15b，利用通孔16將銅箔圖 案15a和15b連接。由于該一次繞組13也不需要巻繞，所以生產(chǎn)率較高。
圖5、圖6表示螺旋形的圖案的例子。圖5所示的螺旋形的寬度較寬的圖 案17a、 17b的電流密度在螺旋的內(nèi)側(cè)較高，在外側(cè)較低。圖5中，圖案17a的a、 b、 c、 d所示的部分分別與圖案15b的a'、 b' 、 c' 、 d'的部分連接。 圖6所示的螺旋形的圖案18a、 18b通過設(shè)置狹縫分別將圖5的圖案17a、 17b 分割為兩份。分割后的圖案的路徑長度和截面積與圖5的圖案近似相同。圖6 中，圖案18a的a、 b、 c、 d所示的部分分別與圖案18b的a'、 b， 、 c， 、 d， 的部分連接。圖中，iin表示圖案的內(nèi)側(cè)的電流，iout表示圖案的外側(cè)的電流。 如這些例子所示，通過將圖案的截面形狀細(xì)分化，可以使流過一次繞組的電流 均勻，可以使一次繞組的發(fā)出的磁場相對于一次繞組平行且均勻。所以一次繞 組發(fā)出的磁通容易與二次繞組交鏈，變壓器的特性變得良好。
另外，作為平板狀的一次繞組，使用將多條并列的截面為圓形的電線巻繞 為螺旋形板狀的繞組也能得到同樣的效果。
圖7、 8表示作為圖1所示的板型變壓器的變形例，作為形成二次繞組6 的導(dǎo)線，采用截面為長方形的扁線19。 gp，在空間4內(nèi)巻繞扁線19，作為二 次繞組6。單純重疊巻繞的扁線19的巻繞容易，巻線的空間利用率較高，可以 最大限確保二次繞組6的截面積。
根據(jù)實施方式1所涉及的板型變壓器，由于一次繞組1是平板狀，二次繞 組6與一次繞組1的徑向的大小對應(yīng)地在徑向堆疊多層巻繞而形成，所以可以 將巻繞起點與巻繞終點的距離取得較大。而且，由于將二次繞組6的徑向中央 側(cè)的端部直接引出至繞線管2、芯材5、 7的外側(cè)，即作為高電壓的二次繞組6 的引出線不會沿著二次繞組6返回，所以可以使二次繞組6的巻繞起點與巻繞 終點的繞組線材的距離(絕緣距離)隔開，可以確保相對于二次繞組6產(chǎn)生的 高電壓的充分的耐電壓性。另外，變壓器的高電壓部分集中在中央，二次繞組 6的高電壓部分位于用于與一次繞組1絕緣的繞線管2的最深部(徑向繞組的 中央部)，可以確保二次繞組6的高電壓部分與低電壓的一次繞組1之間的絕 緣隔壁(繞線管2的厚度)及絕緣距離(繞線管2的深度)。所以，能以簡單 的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)具有充分絕緣性的對應(yīng)高電壓的板型變壓器。
另外，根據(jù)實施方式1所涉及的板型變壓器，由于在成為高電壓的較窄的 空間設(shè)置終端8，所以通過遠(yuǎn)離低電壓的部件的較窄的范圍的絕緣部件可以確 保相對于高電壓的絕緣性。另外，與其他器件絕緣的中央芯材7即使與高電壓 輸出電位接觸，也不會在其他部件流過電流，不必將終端8和中央芯材7絕緣。所以，可以將中央芯材7和終端8在沒有夾設(shè)絕緣部件的情況下鄰近配置，使
兩者間沒有間隙，可以在較小的空間配置兩者。特別是，若中央芯材7使用鐵 氧體等電阻較大的磁性材料，即使二次繞組6的兩端的終端8與中央芯材7鄰 近，電流的泄漏也會較小，不會帶來電氣問題。
另外，作為中央芯材7例舉棒狀的芯材進(jìn)行了說明，但也可以由中央為中 空的管狀芯材或分割為兩部分的芯材構(gòu)成，也可以使用在管中或者被分割芯材 夾住的終端而構(gòu)成。
根據(jù)實施方式1所涉及的板型變壓器，由于將通過圖3所示的壓床加工而 成形的板12a、 12b貼在一起，形成一次繞組l，所以不需要一次繞組的巻繞操 作，可以大幅縮短板型變壓器的制造時間。另外，作為一次繞組l，若采用圖 4所示的印刷布線板的繞組，則同樣不需要一次繞組的巻繞操作，可以大幅縮 短板型變壓器的制造時間。
根據(jù)實施方式1所涉及的板型變壓器，由于將一次繞組1在繞線管2上通 過注射成型等一體地埋設(shè)成形，所以在繞線管2具有一次繞組1，不必在制造 繞線管以后的工序中巻繞一次繞組，生產(chǎn)率提高。
本實施方式l所涉及的板型變壓器，例如可以應(yīng)用于放電燈點亮裝置，但 不限于此，對于施加在繞組的電壓較高或者繞組產(chǎn)生的電壓較高、需要適當(dāng)確 保引出線及端子的絕緣距離的變壓器是有效的。例如，即使是一次繞組為高電 壓(例如100V) 、 二次繞組為低電壓(例如5V)的DC/DC轉(zhuǎn)換用變壓器，將 變壓器小型化，100V的端子難以從其他端子分離時在中央部配置高電壓(100V) 側(cè)的本發(fā)明的變壓器形態(tài)，可以確保充分的耐電壓性，所以是有利的。
實施方式2.
圖9表示實施方式2所涉及的板型變壓器的剖視圖。該板型變壓器在一次 繞組的兩側(cè)分開形成二次繞組。
平板狀的一次繞組21的中心部埋設(shè)保持在筒狀的繞線管22的中央部外 周。通過在注射成型的金屬模內(nèi)放置平板狀的一次繞組21，向金屬模內(nèi)注入樹 脂的注射成型等，平板狀的一次繞組21處于埋設(shè)在繞線管22上的狀態(tài)。將第 一板芯25和第二板芯26分別以一次繞組21的埋設(shè)部22a為中心，在該繞線 管22的軸向兩側(cè)以與埋設(shè)部22a對置且隔開間隔23、 24的形態(tài)設(shè)置。這些板芯25、 26在埋設(shè)一次繞組1、使繞線管22成形時一起一體地被繞線管2保持， 構(gòu)成繞線管2的一部分。為了在繞線管22上定位板芯25、 26，在繞線管22 的兩端部形成凸緣部22b、 22c。
在繞線管22的一次繞組埋設(shè)部22a與第一及第二板芯25、 26之間的空間 (巻繞框)23、 24，通過繞著繞線管22的中心軸部的軸心巻繞導(dǎo)線，形成二 次繞組27、 28。作為二次繞組27、 28的導(dǎo)線，使用截面為圓形或者長方形的 導(dǎo)線。二次繞組27、 28的高電壓側(cè)的端部即徑向中央側(cè)(繞線管22的中心軸 部上)的端部27a、 28a不在二次繞組27、 28的徑向引出，而是引出至板芯25、 26的外側(cè)。二次繞組27、 28的另一個端部即低電壓側(cè)的端部27b、 28b在徑向 引出至外側(cè)。
在繞線管22的內(nèi)部插入圓柱狀的中央芯材29。在由電阻較大的磁性材料 形成的中央芯材29和繞線管22之間，從繞線管22的兩端插入板狀的終端30、 31。在該終端30、 31上連接有引出至板芯25、 26的外側(cè)的二次繞組27、 28 的高電壓側(cè)的端部27a、 28a。在板芯25、 26設(shè)置用于引出二次繞組27、 28 的端部27a、 28a的引出孔32、 33。
平板狀的一次繞組21如圖3、圖4所示地形成，但基板的邊緣部向徑向 突出，成為中間端子。沿二次繞組27、 28的徑向引出的端部27b、 28b纏繞在 該中間端子上，從而使二次繞組27與28連接。即，可以將二次繞組的巻繞次 數(shù)分散，可以縮小徑向的大小， 一次繞組與二次繞組的距離相近，可以得到較 高的耦合，可以使變壓器的特性良好。
另外，在圖9也一并表示出連接電路的概略。電源34與一次繞組21連接。 與一次繞組21的一側(cè)連接的導(dǎo)線與高壓側(cè)的終端31連接。
在圖9所示的板型變壓器中，作為板芯25、 26使用絕緣性較高的材料， 板芯25、 26露出。另外，圖10 (a) 、 (b)表示將與一次繞組21的各面對置 的板芯41、 42完全埋設(shè)在繞線管43內(nèi)的例子。為了使該繞線管43成形，將 平板狀的一次繞組21和板芯41、 42定位在金屬模內(nèi)，將絕緣性的樹脂注入金 屬模內(nèi)。平板狀的一次繞組21作為一次繞組埋設(shè)部43a形成，板芯41、 42作 為板芯埋設(shè)部43b、 43c形成。 一次繞組埋設(shè)部43a與各板芯埋設(shè)部43b、 43c 之間成為巻繞框，通過在此處巻繞導(dǎo)線，形成二次繞組27、 28。另外，也可以用摻有磁性粉末的樹脂使中央芯材(未圖示，參照圖9中的
中央芯材29)成形，與繞線管43—體構(gòu)成。此時，為了維持磁導(dǎo)性，較為理
想的是增大中央芯材的截面積。另外，在這個例子中，會后述，在板芯埋設(shè)部
43b形成用于引出繞組端部的、朝向徑向的槽44。
根據(jù)本實施方式2所涉及的板型變壓器，除了實施方式1所涉及的板型變 壓器帶來的效果，由于將二次繞組分割，所以可以取得在徑向的大小也可以縮 小這樣的效果。另外， 一次繞組21與二次繞組27、 28的距離相近，可以得到 較高的耦合，變壓器的特性提高。
實施方式3.
圖11表示實施方式3所涉及的板型變壓器的截面。該板型變壓器使產(chǎn)生 的磁通的泄漏盡可能減少。
由于在點亮放電燈(HID燈管)所需的高電壓脈沖，需要具有某種程度的 傾斜度上升的平緩的三角波形，可以使用作為開放磁路的板狀的磁性體作為放 電燈裝置的觸發(fā)器變壓器，但在DC/DC或者DC/AC轉(zhuǎn)換用的變壓器中，使一 次繞組發(fā)出的所有磁通與二次繞組交鏈較為理想，需要提高耦合，為了提高耦 合需要使磁路為閉磁路。由于這樣的原因，在本實施方式中，設(shè)置覆蓋二次繞 組及一次繞組的一部分的外周部或者幾乎所有外周部的磁性體的壁。
在該板型變壓器中，平板狀的一次繞組51的中心部埋設(shè)保持在筒狀的繞 線管52的中央部外周。通過在注射成型的金屬模內(nèi)放置平板狀的一次繞組51， 向金屬模內(nèi)注入樹脂的注射成型等，平板狀的一次繞組51處于埋設(shè)在繞線管 52中的狀態(tài)。通過在一次繞組51的埋設(shè)部52a的軸向兩側(cè)，繞著繞線管52 的軸部的軸心巻繞導(dǎo)線，形成二次繞組53、 54。作為二次繞組53、 54的導(dǎo)線， 使用截面為圓形或者長方形的導(dǎo)線。
一次繞組51及二次繞組53、 54如圖11所示在軸向被分割，但被圖12 所示的杯狀的在上下方向分割的芯材55覆蓋。兩個杯狀的芯材55對齊，且與 繞線管52結(jié)合。關(guān)閉磁路，使磁不會泄漏，使電感增大。在繞線管52的中央 部設(shè)置中央芯材56。在繞線管52與中央芯材56之間設(shè)置終端57、 58。
另外，作為中央芯材55例舉棒狀的芯材為例進(jìn)行了說明，但也可以是在 芯材兩端面的中央開設(shè)孔并插入終端57、 58進(jìn)行固定的結(jié)構(gòu)。二次繞組53、 54的軸向內(nèi)側(cè)的端部，通過設(shè)置在杯狀的芯材55的孔(未 圖示)，引出至杯狀芯材55的外側(cè)，分別與終端57、 58連接。二次繞組53、 54的引出至徑向外側(cè)的端部，不引出至杯狀芯材55的外側(cè)，而是在內(nèi)部連接。 在圖11所示的狀態(tài)下位于下側(cè)的芯材55上設(shè)置孔或者狹縫60，使板狀繞組 51的一部分突出，在從板狀繞組51的芯材55突出的部分連接電源(參照圖9)。
根據(jù)本實施方式3所涉及的板型變壓器，除了實施方式l帶來的效果，由 于一次繞組51及二次繞組53、 54的軸心被杯狀芯材55覆蓋，所以可以使一 次繞組51發(fā)出的幾乎所有磁通與二次繞組53、 54交鏈，因此，還能取得漏磁 通減少，變壓器的特性提高這樣的效果。
實施方式4.
圖13表示實施方式4所涉及的板型變壓器的分解立體外觀。該板型變壓 器對圖9所示的板型變壓器的板芯的形狀進(jìn)行了設(shè)計。
由于二次繞組重疊巻繞多層導(dǎo)線，所以可以在下層的繞組和上層的繞組之 間保持距離。所以，若將下層與有較大的電位差的上層隔絕，在軸向直接引出， 可以確保耐電壓性。在上述的實施方式中，在板芯的中央側(cè)開設(shè)孔，從此引出 導(dǎo)線，但在本實施方式中，如圖13所示，將一次繞組21的埋設(shè)部22a置于板 芯61、 62之間，在一次繞組21的埋設(shè)部22a兩側(cè)的板芯61、 62上設(shè)置有從 中央的孔沿徑向延伸并貫穿周面的狹縫63、 64。在形成二次繞組時，首先，將 導(dǎo)線從該狹縫63、 64放入繞線管22的中心部，之后將導(dǎo)線繞著繞線管22的 軸心巻繞形成二次繞組。即，由于只需將導(dǎo)線放入狹縫63、 64就可以將高電 壓的繞組的端部引出至板芯的外側(cè)，所以易于制造二次繞組。
圖14 (a) 、 (b)表示板芯61 (板芯62也一樣)的其他例的板芯65。 該板芯65的中央部較厚，外周部分較薄。由于一次繞組產(chǎn)生的磁通量在磁路 的哪個截面都相等，所以若使各部位的磁路的截面相等，可以使磁性部件中的 磁通密度為一樣的值。所以，為了確保磁性部件的各部位相對于磁通的方向確 保為相等的截面積，相對于中央芯材附近的繞組的周圍長度較短的部位的磁路 的厚度增厚，可以減少與繞組外周部的周圍長度較長的部位對應(yīng)的磁路的厚 度。在圖14 (a) 、 (b)中，芯材65的內(nèi)周部、半徑rl、厚度tl的部分的 磁的截面積是2n XrlXtl，芯材的外周部、半徑r2、厚度t2的部分的磁的截面積是2it Xr2Xt2，即使外周部的芯材的厚度t2比中心部的厚度tl薄， 也不會妨礙磁通。如上所述，通過將與磁部件的繞組的外周部對置的部分變薄， 可以減少摻有昂貴的磁性材料粉的樹脂的使用量，可以廉價地制造變壓器。
根據(jù)本實施方式4，由于在板芯設(shè)置導(dǎo)線引出用的狹縫，除了實施方式l 帶來的效果，由于在巻繞二次繞組之前可以易于將導(dǎo)線的端部從繞線管中央側(cè) 引出，所以取得巻繞操作變得容易這樣的效果。
實施方式5.
圖15表示實施方式5所涉及的板型變壓器的概略結(jié)構(gòu)，圖16表示其電路。 該板型變壓器對二次繞組的巻繞方式進(jìn)行了設(shè)計。
在如圖9等所示的一次繞組的兩側(cè)分開形成二次繞組的板型變壓器中，以 一次繞組71為界使左右的二次繞組72和73的巻繞方向相反(圖中的箭頭表 示繞組方向)，將二次繞組的低電壓側(cè)繞組72的低電壓端部72a和高電壓側(cè) 繞組73的高電壓端部73a配置在各二次繞組的中央側(cè)，在一次繞組配置部， 將二次繞組的低電壓側(cè)繞組72的高電壓端部72b與高電壓側(cè)繞組73的低電壓 端部73b連接、中繼。在一次繞組71的基板的一部分，用于連接低電壓側(cè)繞 組72的高電壓端部72b與高電壓側(cè)繞組73的低電壓端部73b的連接部(纏繞 部)74在徑向突出而形成。在圖15、 16中表示電源75及各繞組71、 72、 73 的連接狀態(tài)，(1) (8)表示連接部位。
二次繞組72、 73的繞線管的中央側(cè)，即二次繞組的低電壓側(cè)繞組72的低 電壓端部72a和高電壓側(cè)繞組73的高電壓端部73a與上述同樣，通過設(shè)置在 繞線管上的芯材板的孔或者狹縫，引出至繞線管的軸向外側(cè)。
在以往的單向的巻繞方式中，需要將巻繞起點置于繞線管的最深部， 一直 巻繞到最外周，之后將線材引入至鄰近的繞線管的最深部，再次向外周巻繞， 為了將線材從最外周引入至最深部，需要在隔開鄰近的繞線管的隔壁上設(shè)置確 保線材與各繞線管的繞組的絕緣的間隙，設(shè)置用于從最外周引導(dǎo)至最深部的槽 或空間，無法使鄰近的繞線管間的隔壁變薄。隔壁的厚度導(dǎo)致繞線管的長度伸 長，成為在軸向縮短繞線管的障礙。
如本實施方式5所示，以一次繞組71為界將二次繞組分為兩部分，即分 為低壓側(cè)二次繞組72與高壓側(cè)二次繞組73，使兩者的巻線方向相反，若將低壓側(cè)二次繞組72的低電壓側(cè)端部72b與高壓側(cè)二次繞組73的高電壓側(cè)端部 73b配置在二次繞組72、 73的中心部，則低壓側(cè)二次繞組72和高壓側(cè)二次繞 組73的最外周部的端部72a、 73a為相同電位。若將低壓側(cè)二次繞組和高壓側(cè) 二次繞組的最外周部的端部72a、 73a在位于二次繞組72、 73間的一次繞組71 的位置連接，則不必將二次繞組72、 73從最外周繞至最深部，能以最短距離 連接，可以使分為兩部分的各二次繞組72、 73與配置在中央的一次繞組71緊 貼配置，可以實現(xiàn)在軸向較短的繞線管。
為了實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向相反的二次繞組，需要將二次繞組分為低壓側(cè)的二次繞 組72與高壓側(cè)的二次繞組73進(jìn)行兩次巻繞。此時，需要在不能解開最初巻繞 的二次繞組72(或者73)的終端部的情況下巻繞下一個二次繞組73(或者72)。 因此，在構(gòu)成一次繞組71的印刷布線板上設(shè)置向徑向突出的連接部74，將在 此巻繞的二次繞組的終端部預(yù)先纏繞。通過預(yù)先將繞組端部72b纏繞，巻繞后 的二次繞組72 (或者73)不會解開或松弛。另外，由于在該連接部74上將二 次繞組72、 73的端部72b、 73b連接(連接點(6))，所以端部72b與73b 的連接也變得容易。
另外，使用焊接作為將分為兩部分的二次繞組72、 73電連接的方法時， 連接部74需要能經(jīng)受住焊料的熔融溫度，在連接部74預(yù)先形成金屬制的終端 是一個方案，但在由印刷布線板構(gòu)成一次繞組71時，若在一次繞組用部件的 一-部分形成粘貼有銅箔的突起形狀的連接部，則對于焊接時產(chǎn)生的熱量具有足 夠的耐熱性，通過焊接可以得到可靠的電連接。
根據(jù)本實施方式5所涉及的板型變壓器，如上所述可以實現(xiàn)在軸向較短的 板型變壓器，另外，由于設(shè)置有供繞組纏繞的連接部74，所以二次繞組72、 73彼此之間的連接變得容易，并且，巻繞操作也得到簡化。
實施方式6.
圖17表示實施方式6所涉及的板型變壓器的概略結(jié)構(gòu)，圖18表示其電路。 該板型變壓器對二次繞組的巻繞方式進(jìn)行了設(shè)計。
在一次繞組81的兩側(cè)將二次繞組82、 83分開巻繞形成(圖中箭頭表示繞 組的巻繞方向)。在分開的二次繞組82、 83的中央軸側(cè)引出的繞組端部82a、 83a分別作為極性不同的高電壓側(cè)輸出，從各二次繞組82、 83的最外周側(cè)引出的繞組端部82b、 83b作為低電壓側(cè)輸入。在圖17、 18中，表示電源75及各 繞組81、 82、 83的連接狀態(tài)，(1) (10)表示連接部位。
二次繞組82、 83的繞線管的中央側(cè)，即二次繞組的低電壓側(cè)繞組82的高 電壓端部82a和高電壓側(cè)繞組83的高電壓端部83a，與上述同樣，通過設(shè)置在 繞線管上的芯材板的孔或者狹縫，引出至繞線管的軸向外側(cè)。
以一次繞組81為界，將二次繞組分為兩部分，即分為輸出極性不同的高 壓的繞組82、 83，若將各高電壓端部82a、 83a配置在二次繞組82、 83的中心 部，則可以構(gòu)成同時輸出極性相反的正側(cè)輸出和負(fù)側(cè)輸出的高電壓產(chǎn)生用的變 壓器。例如，若使用該變壓器作為開始點亮放電燈(HID燈管)的觸發(fā)器用的 變壓器，則通過在最外周側(cè)的兩個二次繞組的低電壓輸入側(cè)連接放電燈裝置的 輸出，在放電燈的各端子上連接輸出中央側(cè)的高電壓的兩個二次繞組的端部 82a、 83a (圖中的連接部(1) 、 (10))，兩個高電壓端部的電位差較大， 給放電燈帶來足夠的高電壓，且施加在放電燈的各端子的電壓是極性不同的1 /2的電壓，是一種絕緣性和安全性都比較理想的點火用的變壓器。
在構(gòu)成一次繞組81的部件例如印刷布線板81a上設(shè)有在徑向突出的、輸 出用的連接部(纏繞部)85、 86，在連接部85連接有低電壓側(cè)的二次繞組82 的高電壓端部82a (連接點(1))，在連接部86連接有高電壓側(cè)的二次繞組 83的高電壓端部83a (連接點(10))。另外，在構(gòu)成一次繞組81的部件上 形成有用于將二次繞組82、 83的低電壓側(cè)連接到從電源84至一次繞組81的 路徑中(連接點(4) 、 (7))的連接部87、 88。
另外，使用焊接作為將分為兩部分的二次繞組82、 83電連接的方法時， 連接部85、 86、 87、 88需要能經(jīng)受住焊料的熔融溫度，可以在連接部85 88 上預(yù)先形成金屬制的終端，但通過將二次繞組分為兩部分，二次繞組的各高電 壓側(cè)端部產(chǎn)生的電壓為1 /2，對于單側(cè)1巻的二次繞組產(chǎn)生的高電壓輸出端子 的高電壓難以絕緣的結(jié)構(gòu)也因各電壓的下降而能以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。例如，若 在由印刷布線板構(gòu)成的一次繞組用部件的一部分形成供分為兩部分的二次繞 組的高電壓端部纏繞的突起狀的連接部85、 86，則能以簡單的形狀構(gòu)成具有充 分的耐電壓性和耐熱性的二次繞組的高電壓輸出端子。
在圖19 (a) 、 (b)表示實施方式6的變形例的立體外觀、截面。實施方式6是使二次繞組的輸出成為極性不同的1 / 2的電壓，但若進(jìn)行 如下設(shè)計，則相對于高電壓部和低電壓部的電壓，可以確保較高的耐電壓性。
一次繞組、二次繞組的結(jié)構(gòu)與圖17、 18所示相同，但在圖19 (a) 、 (b)中， 還示出了繞線管。如圖19 (a) 、 (b)所示，在中心部為筒狀的繞線管91的 中央部一體地埋設(shè)一次繞組92。在繞線管91上固定有與繞線管91的一次繞組 92的埋設(shè)部91a對置、并構(gòu)成繞線管91的一部分的板芯93、 94。在板芯93、 94上形成用于導(dǎo)入繞組的狹縫95。在圖19 (a)中，只表示了板芯93—側(cè)的 狹縫95，但在另一個板芯94也同樣形成狹縫。
在一次繞組92的構(gòu)成部件即印刷布線板92a上形成有在徑向突出的貼有 銅箔的連接部(纏繞部)96、 97 (相當(dāng)于圖17的連接部85、 86)。連接部96、 97形成為從端面交替插入切口 98、 99的曲折狀，以延長爬電距離。另外，在 印刷布線板92a上形成有在徑向突出的、貼有銅箔的連接部100、 101 (相當(dāng)于 圖17的連接部87、 88)。
在一次繞組埋設(shè)部92a和各板芯93、 94之間的空間，通過與圖17所示同 樣地巻繞導(dǎo)線(銅絲等)形成二次繞組。即，二次繞組以一次繞組為界，分為 各l/2而形成。
板芯93的外表面至一次繞組92附近設(shè)置曲柄的絕緣板130。低電壓側(cè)的 二次繞組(圖17的二次繞組)的端部82a沿著絕緣板130向徑向外側(cè)引導(dǎo)， 纏繞在形成于一次繞組92的構(gòu)成部件即印刷布線板92a的連接部96上。另外， 在此基礎(chǔ)上，可以將包含二次繞組及其向連接部96的纏繞部在內(nèi)的高電壓部、 或者將整個板型變壓器通過樹脂埋設(shè)絕緣。
根據(jù)本實施方式所涉及的板型變壓器，由于將二次繞組的高電壓側(cè)的端部 82a隔著絕緣板130引向連接部96，所以可以確保二次繞組的高壓側(cè)與低壓側(cè) 的絕緣。而且，連接部96為曲折狀，也可以確保與一次繞組92的爬電距離， 還可以確保其間的絕緣。
圖20 (a) 、 (b)表示圖19 (a) 、 (b)所示的板型變壓器的變形例的 立體外觀、縱截面。 一體地設(shè)置在繞線管91上的板芯102其設(shè)有在徑向突出 的引導(dǎo)部103，在引導(dǎo)部103形成槽104。 二次繞組的高電壓側(cè)的端部82a容 納在板芯102的引導(dǎo)部103的槽104內(nèi)，被引導(dǎo)至連接部96。根據(jù)本實施方式6，由于在板芯102—體地設(shè)置引導(dǎo)部103，所以可以減 少器件數(shù)量。而且，由于在引導(dǎo)部103設(shè)置槽104，所以容易將繞組端部82a 引導(dǎo)至連接部96。
另外，在圖9、圖15、圖16、圖17、圖18中，為了方便，將一次繞組和 二次繞組連接，但它們也可以是分別獨立的絕緣結(jié)構(gòu)。 實施方式7.
圖21、 22表示的是將本發(fā)明所涉及的板型變壓器作為放電燈(HID燈管) 105的觸發(fā)器106進(jìn)行使用的放電燈裝置的一個例子。圖21是放電燈裝置的概 略結(jié)構(gòu)圖，圖22是其電路圖。作為板型變壓器107可以使用以上說明的板型
變壓器。即，包括與繞線管108—體形成的一次繞組109;板芯IIO、 111;
在一次繞組109和板芯110、 111之間構(gòu)成的二次繞組112、 113。板型變壓器 107的輸出端部114、 115與HID燈管105連接。在板型變壓器107的一次繞組 109的構(gòu)成部件即布線基板117上設(shè)置構(gòu)成觸發(fā)器106的間隙(GAP)開關(guān)118、 電容器119。在布線基板117還設(shè)置用于連接控制電路(C/U) 120的連接器 121。間隙(GAP)開關(guān)118、電容器119構(gòu)成一次繞組109的高電壓脈沖產(chǎn)生 電路。
另外，為了方便，說明中使用了帶連接器的放電燈，但也可以在沒有連接 器的放電燈的端子上直接將輸出端部114和115連接。
根據(jù)本實施方式7，由于將構(gòu)成觸發(fā)器106的器件配置在一次繞組109的 布線基板117上，所以可以刪除連接電子器件的專用的基板，可以將裝置整體 小型化，并且，也可以降低制造成本。
工業(yè)上的實用性
如上所述，本發(fā)明所涉及的板型變壓器，通過將二次繞組的高電壓側(cè)端部 從徑向中央側(cè)引出，因而結(jié)構(gòu)簡單、不影響薄度、確保較高的絕緣性，成為可 應(yīng)對高電壓的小型的板型變壓器，適用于在放電燈點亮裝置內(nèi)使用的板型變壓器。
權(quán)利要求
1.一種板型變壓器，其特征在于，包括形成為平板狀的一次繞組；以及繞著與所述一次繞組的面垂直的軸心卷繞而成的二次繞組，將所述二次繞組的徑向中央側(cè)繞組的端部向與所述一次繞組的面垂直的方向引出。
2. 如權(quán)利要求1所述的板型變壓器，其特征在于，在與位于所述二次繞 組的徑向中央側(cè)的芯材鄰近的輸出終端上連接有從所述二次繞組的徑向中央 側(cè)引出的繞組的端部。
3. 如權(quán)利要求1所述的板型變壓器，其特征在于，所述一次繞組是將導(dǎo) 電性的平板形成為螺旋形而成的。
4. 如權(quán)利要求1所述的板型變壓器，其特征在于，所述一次繞組是在印 刷布線基板上將金屬箔形成為螺旋形而成的。
5. 如權(quán)利要求1所述的板型變壓器，其特征在于，將所述一次繞組埋設(shè) 在用于巻繞所述二次繞組的樹脂制的繞線管中。
6. 如權(quán)利要求5所述的板型變壓器，其特征在于，將所述一次繞組埋設(shè)在用于巻繞分割為多個的二次繞組的繞線管上的成為分割二次繞組的隔板部 分中。
7. 如權(quán)利要求1所述的板型變壓器，其特征在于，設(shè)置有將所述二次繞 組夾在中間、并具有與所述一次繞組對置的平面的磁性部件。
8. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，設(shè)置有將所述二次繞 組夾在中間、具有與所述一次繞組對置的平面、具有覆蓋所述二次繞組及一次 繞組的外周部的壁的磁性部件。
9. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，將所述二次繞組夾在 中間、具有與所述一次繞組對置的平面的磁性部件的一部分或者全部埋設(shè)在繞線管中。
10. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，由具有與所述平面的 一次繞組對置的面的磁性部件在繞線管上形成用于巻繞所述二次繞組的巻繞框。
11. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，使用摻有磁性粉末的樹脂作為所述磁性部件。
12. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，在所述磁性部件上設(shè) 置有用于將所述二次繞組的徑向中央側(cè)的繞組的端部向軸向外側(cè)引出的槽。
13. 如權(quán)利要求7所述的板型變壓器，其特征在于，使所述磁性部件的中央部較厚，外周部較薄。
14. 如權(quán)利要求6所述的板型變壓器，其特征在于，使所述一次繞組的兩 側(cè)的所述二次繞組的巻繞方向相反，將低電壓側(cè)的二次繞組的低電壓端部和高 電壓側(cè)的二次繞組的高電壓端部分別配置在徑向中央側(cè)，在所述一次繞組的配置部將所述低電壓側(cè)的二次繞組的高電壓端部與所述高電壓側(cè)的二次繞組的 低電壓側(cè)端部連接、中繼。
15. 如權(quán)利要求14所述的板型變壓器，其特征在于，在構(gòu)成所述一次繞 組的部件上設(shè)置有連接所述低電壓側(cè)的二次繞組的高電壓端部與所述高電壓 側(cè)的二次繞組的低電壓側(cè)端部的連接部。
16. 如權(quán)利要求6所述的板型變壓器，其特征在于，將所述一次繞組的向 兩側(cè)的所述二次繞組的徑向中央側(cè)引出的各繞組端部作為極性不同的高電壓 側(cè)輸出，將各二次繞組的從外周側(cè)引出的各繞組端部作為低電壓側(cè)輸入。
17. 如權(quán)利要求14所述的板型變壓器，其特征在于，在構(gòu)成所述一次繞 組的部件上設(shè)置有連接所述二次繞組的低電壓側(cè)繞組端部的連接部。
18. 如權(quán)利要求16所述的板型變壓器，其特征在于，在構(gòu)成所述一次繞 組的部件上設(shè)置有連接所述二次繞組的高電壓側(cè)繞組端部的連接部。
19. 一種放電燈點亮裝置，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的板型變壓器 用作放電燈的起動用高電壓脈沖產(chǎn)生用的變壓器。
20. 如權(quán)利要求19所述的放電燈點亮裝置，其特征在于，在構(gòu)成所述一 次繞組的部件上構(gòu)成高電壓脈沖產(chǎn)生電路。
全文摘要
本發(fā)明的板型變壓器包括形成為平板狀的一次繞組(1)、繞著與上述一次繞組(1)的面垂直的軸心卷繞的二次繞組(6)，將所述二次繞組(6)的徑向中央側(cè)繞組的端部(6a)向與上述一次繞組(1)的面垂直的方向引出。
文檔編號H01F27/28GK101529536SQ20078004017
公開日2009年9月9日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者大澤孝 申請人:三菱電機(jī)株式會社