放电管用反相器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种放电管用反向器电路，包含磁性连续的中心磁芯、一次线圈及分布常数性的二次线圈的变压器。该二次线圈侧产生的漏电感与二次线圈分布电容，与靠近接近导体的放电管周边产生的寄生电容之间构成共振电路的一部分，且该共振电路共振，借此，该二次线圈包括多个具有密耦合部分与疏耦合部分的漏泄磁束型升压变压器。密耦合部分的磁相位与前述一次线圈接近。疏耦合部分的相位较前述一次线圈下的磁相位延迟。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反相器电路，特别是涉及一种有关于冷阴极萤光管、外部电极冷阴极管、霓虹灯等放电管用反相器电路，以及利用多个所述放电管来发光的功率大的面光源装置用反相器电路。
技术介绍
近年来，随着液晶电视用背光等面光源使用多个冷阴极管，因此，需要高压电容的反相器电路。一般而言，高压电容的反相器电路可借助于增大升压变压器及其驱动电路来实现，但是，在高压电容的反相器电路中，即使是微小的电力漏失，也会牵涉到大的发热，因此，需要高效率的反相器电路。本专利技术的专利技术人在日本专利公开公报特许第2733817号中，提出以升压变压器的二次电路共振且减少流向一次线圈的励磁电流，并利用可改善功率的效果的漏泄磁束型反相器电路，作为高效率的反相器电路。过去，以反相器电路的小型化、高效率化为目的，采用上述电路作为笔记型计算机用反相器电路，但是，所述笔记型计算机用反相器电路的每一根冷阴极管均需要一个漏泄磁束型变压器及二次共振电路，另外，其功率最大达到5W。另一方面，液晶电视用背光等面光源是使用多个冷阴极管，因此，反相器电路也需要增强功率。此外，虽然提出很多高压电容的多灯面光源用反相器电路，但是，也可并列多个过去反相器电路常用的集极共振型电路。另外，在所述例子中，为了降低反相器电路整体的成本，可在如图2所示的两根冷阴极管配置一个小型的漏泄磁束型变压器。另一方面，如日本专利公开公报特许第2733817号所示，二次电路共振在追求高效率时是有效的，但是，由于共振型电路在一次线圈电路也有共振电路，因此，所述共振电路会互相干扰，而非常不容易调整电路常数。此外，由于共振型电路的原理是利用流向一次线圈的励磁电流作为一次共振电路的共振电流，因此，在借助于共振型电路来实现日本专利公开公报特许第2733817号专利技术时，仅可将功率的改善效果利用到某种程度。因此，也常用最终可减少励磁电流的他励型电路等。然而，无论如何，所述反相器电路不过是与冷阴极管的数量成正比，来配置多数笔记型计算机等所使用的小型高效率反相器电路的反相器电路，且反相器电路是复杂的。在高压电容的面光源用反相器电路中，电路上最需要成本的是升压变压器及驱动电路，因此，一定要使用多个升压变压器及驱动电路会成为提高反相器电路整体成本的原因。因此，虽然必须借助于增加放电管用反相器电路的前述升压变压器的功率，来减少升压变压器及驱动电路的个数，以实现反相器电路的低成本化，但是，会产生不容易并联地驱动冷阴极管的问题。这是因为冷阴极管具有电流增加则电压下降的负电阻特性，因此，即使并联地驱动冷阴极管，一旦并联电连接的其中一冷阴极管亮灯，则最先亮灯的一根冷阴极管的管电压会较并联电连接的其它冷阴极管的管电压低，如此一来，会发生最先亮灯的一根冷阴极管以外的冷阴极管全部不亮的现象。关于上述问题，如图3所示，本专利技术的专利技术人已在日本专利公开公报特愿第2004-003740号中提出稳定而并联地驱动多数冷阴极管的方法，另外，也提出了外部电极冷阴极管(EEFL)等可并联地亮灯的冷阴极管。另一方面，若要并联地驱动多个冷阴极管，则需要用以驱动所述冷阴极管的大功率升压变压器。在如冷阴极管需要高电压的放电管用反相器电路中，基于以下所述的理由，不容易增加升压变压器的功率。首先，如果想增加升压变压器的电力，则必定要使变压器形状大型化，这样，一定要增加厚度，但是，由于在液晶用背光中要求小型化，特别是薄型化，因此，有一点厚度的形状都是不可以的。然而，由于形状在变压器的参数中具有很大的作用，且磁路截面积与磁路长度的关系一定要维持固定的比率，因此，形状需要受限。特别是在追求薄型化时，相较于磁路截面积，必须增长磁路的长度，因此，变压器的耦合系数会变低，结果，会有漏电感Le相对于自电感Lo的比率变大的问题。附带一提的是，“漏电感”的用语是由日本电学会书籍等来定义的用语，其和借助于JIS测定法所得到的用语不同，由于同一用语分别用在不同的东西，因此，分别称作漏电感Ls(JIS)与漏电感Le(日本电学会)以示区别。上述二个漏电感可助于数学式相互变换。所述数值之间有下列关系漏电感Le(日本电学会)为Le＝(1-k)×Lo相互电感M为M＝k×Lo漏电感Ls(JIS)为Ls=11Le+1M+Le.]]>随着漏电感(日本电学会)Le变大，漏电感(JIS)Ls也会变大。于是，Ls是构成二次线圈的共振电路的重要参数。当想构成日本专利公开公报特许第2733817号的高效率电路时，漏电感(JIS)Ls对放电管的阻抗Zr宜大致成为下述关系|XL|≤|Zr|当漏电感(JIS)Ls的反相器电路动作频率的电抗与放电管阻抗大致相等或略小时，可实现高效率的反相器电路。该关系式不但适用于小型的笔记型计算机用反相器电路，也适用于大型的面光源用反相器电路中。因此，随着面光源大功率化，若并联地驱动多个冷阴极管，则放电管阻抗Zr会变成冷阴极管的阻抗除以冷阴极管的数量，而成为极小的值。但是，当漏电感(JIS)Ls与Zr的关系为反相器动作频率的漏电感(JIS)Ls的值与Zr相等或略小的关系时，则可实现高效率的反相器电路，这意味着大功率反相器电路用变压器所需要的漏电感(JIS)Ls的值必须是小的值。但是，实际上，若为了符合液晶背光用所需的薄型形状而限制升压变压器的形状，则如上述说明所示，由于漏电感(JIS)Ls的值一定要大，因此，所谓薄型且大电力用变压器的设计会非常困难。另一方面，另一个着眼点在于二次线圈上产生的行波的速度也很重要。首先，随着大电力化，变压器的形状会变大，然后，二次线圈的自共振频率会变低。在冷阴极管用反相器电路中，二次线圈的自共振频率与升压有关，且成为重要的因素，其详细说明如下。若加入分布电容所产生的影响加以详述，则变压器的线圈会成为如图4所示的分布常数状。在电力机器讲座5变压器(日刊工业新闻社刊)中详细地解析线圈的分布常数性所产生的影响作为对电力用变压器的电突波的破坏对策，根据该文献，可知变压器的线圈构成具有特定的分布常数的延迟电路。该性质如同冷阴极管用升压变压器中的二次线圈，在卷上多数极细的线时，该影响会非常显著。在实际的冷阴极管用升压变压器中，二次线圈的分布常数性会出现在自共振频率前后或较其更高的频率。由于二次线圈形成延迟电路，因此，如图5至7所示，从二次线圈中的一次线圈附近至二次线圈中远离一次线圈的部分会发生能量的传送延迟现象，这就是所谓Phase-Shift或调相现象，且称为相位逐渐延迟的现象。调相的用语在马达领域中是众所皆知的。本专利技术的调相现象是在由平成8年度(公元1996年)通商产业省关东通商产业局的辅助研究来认定时，由电子技术综合研究所(现为产业技术综合研究所)命名为「调相型变压器」。该调相现象的结果是如图8所示，二次线圈中的一次线圈附近的二次线圈的电流相位成为与一次线圈的电流相位相近的关系，且在一次线圈中所产生的许多磁束会贯入二次线圈，因此形成密耦合部。该构造在二次线圈的漏电感(JIS)Ls与二次侧的电容成份产生共振的频率附近会显著地产生，且不会发生不共振的情况。因此，在发现密耦合与疏耦合的构造上，二次线圈的漏电感(JIS)Ls与二次侧的电容成份产生共振是必要的条件。二次线圈中远离一次线圈的部分的电流相位成为较一次线圈的电流相位延迟的关系，结果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电管用反相器电路，其特征在于包含：磁性连续的中心磁芯、一次线圈、及分布常数性的二次线圈的变压器，该二次线圈侧产生的漏电感与二次线圈分布电容和靠近接近导体的放电管周边产生的寄生电容之间构成共振电路的一部分，且该共振电路共振，借此，该二次线圈包括多个具有密耦合部分与疏耦合部分的漏泄磁束型升压变压器，所述密耦合部分的磁相位与所述一次线圈接近，并且贯入在所述一次线圈下所产生的多个磁束，并且磁性地紧密耦合，并位于所述一次线圈附近，所述疏耦合部分的相位较所述一次线圈下的磁相位延迟，并且在所述一次线圈下所产生的多个磁束漏泄，并且远离所述一次线圈而磁性地疏耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：牛岛昌和，木岛稔，
申请(专利权)人：牛岛昌和，陈宏飞，
类型：发明
国别省市：JP[日本]