專利名稱：變壓器及應(yīng)用變壓器的多燈管電壓供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種變壓器，特別是有關(guān)一種可用于多燈管的電壓供電電路，以平衡流經(jīng)各燈管電流的變壓器。
背景技術(shù)：
隨著顯示器技術(shù)的日新月異，液晶顯示屏幕(LCD Monitor)由于其厚度較小，所占空間較少，且畫質(zhì)較傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)屏幕穩(wěn)定不閃爍，因此已經(jīng)成為目前市面常見的一種顯示器。液晶顯示屏幕中具有一背光模塊，內(nèi)含有高壓驅(qū)動(dòng)的燈管，作為背光系統(tǒng)的光源以進(jìn)行顯示。這種燈管一般是由換流器(inverter)來驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)除具有驅(qū)動(dòng)電路外，主要含有一高壓變壓器。為盡可能縮小液晶顯示屏幕的體積，換流器的變壓器必須朝向薄型化以及小型化的方向來設(shè)計(jì)。
目前有許多顯示器，如液晶顯示器，都必需使用高效能及外型輕巧的燈管做為背光。冷陰極管(CCFL)便成為在液晶顯示器中最常使用的燈管。同時(shí)，隨著顯示器的尺寸越來越大，單燈管的背光已不滿足使用，必需在背光系統(tǒng)中使用多個(gè)燈管才能達(dá)到令人滿意的亮度。
公知用于換流器的變壓器一般是將一次側(cè)繞組線圈及二次側(cè)繞組線圈纏繞在一中空的繞線管(bobbin)上，并在繞線管的中空部位插入鐵芯而構(gòu)成。圖1a是表示公知的用于換流器的變壓器的一示例；圖1b則表示其纏繞有繞組的繞線管的斷面示意圖。
如圖1a所示，公知用于換流器的變壓器10具有一第一E字形鐵芯122、及一第二E字形鐵芯121。第一鐵芯122及第二鐵芯121可相互并合而形成一封閉磁路。公知的變壓器又具有一繞線管13，其具有一次側(cè)繞線窗131、二次側(cè)繞線窗133，其兩端并設(shè)有多個(gè)金屬接腳135用于連接繞組的導(dǎo)線及焊接至電路板。一次側(cè)繞線窗131與二次側(cè)繞線窗133之間突出設(shè)有隔板132，且二次側(cè)繞線窗133又分割成多個(gè)繞線區(qū)，彼此之間亦突出設(shè)有隔板134。
上述的繞線管構(gòu)造中，如圖1b所示，一次側(cè)繞線窗131用以纏繞一次側(cè)繞組線圈141，而二次側(cè)繞線窗133用以纏繞二次側(cè)繞組線圈142。由于二次側(cè)繞組線圈142的線徑較細(xì)且圈數(shù)較多，在纏繞多層的情況下，為避免上、下兩層相鄰導(dǎo)線的電壓差過高而發(fā)生跳火(arcing)，故一般以隔板134分為數(shù)個(gè)二次側(cè)繞線窗133。
然而，以上述公知用于換流器的變壓器中，由于一次側(cè)繞組線圈與二次側(cè)繞組線圈均纏繞在同一繞線管上，因此可能產(chǎn)生下列的問題。
若變壓器的負(fù)載功率增加時(shí)，例如以單一變壓器驅(qū)動(dòng)兩支以上的燈管時(shí)，在一次側(cè)繞組線圈部分會(huì)產(chǎn)生明顯的溫升問題，因而可能會(huì)造成變壓器過熱的現(xiàn)象。若將一次側(cè)繞組線圈的線徑加粗，可稍解決溫升的問題；然而，隨此而增加的線圈厚度會(huì)使得變壓器的厚度更為增加，因此線徑加粗并非解決此一問題的理想方式。
而將上述傳統(tǒng)變壓器使用于多燈管電壓供電電路中，圖2表示了一傳統(tǒng)多燈管的電壓供電電路。此電路包括了一驅(qū)動(dòng)電路21、一個(gè)由一次側(cè)線圈221、二次側(cè)線圈222、鐵芯223組成的變壓器22、電容C1及C2、一平衡電路23、燈管251及252。驅(qū)動(dòng)電路21提供一低壓信號(hào)至變壓器22的第一側(cè)線圈221，在第二側(cè)線圈222感應(yīng)產(chǎn)生一高壓信號(hào)，而驅(qū)動(dòng)燈管251及252。由于流經(jīng)燈管251、252的電流可能因?yàn)閷?dǎo)線的阻抗或雜散電容，而不完全相同，造成兩個(gè)燈管251、252的發(fā)光亮度不同，降低了顯示器的畫面品質(zhì)，因此使用了平衡電路23來平衡流經(jīng)兩個(gè)燈管251及252的電流。
圖3表示了另一傳統(tǒng)的多燈管的電壓供電電路。圖3與圖2中的多燈管電壓供電電路最大的不同在于平衡電路33連接于地點(diǎn)與燈管251、252之間。
在上述傳統(tǒng)多燈管電壓供電電路中，由于變壓器22僅具有兩個(gè)線圈分別做為高壓側(cè)及低壓側(cè)之用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)多燈管時(shí)，必需使用三種方式進(jìn)行燈管串聯(lián)、燈管并聯(lián)及使用多個(gè)變壓器。然而，燈管串聯(lián)雖然可克服電流平衡問題，但變壓器耐壓?jiǎn)栴}不易處理；燈管并聯(lián)需外加平衡電路；使用多個(gè)變壓器會(huì)使成本提高，且占用空間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就在于提供一種適用于驅(qū)動(dòng)多燈管的變壓器，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于上述耦合鐵芯周圍；一第一繞線管，設(shè)置于上述第一線圈及上述耦合鐵芯之間；多個(gè)第二線圈，彼此獨(dú)立并分別旋繞于上述第一線圈外部，且上述等第二線圈的繞線數(shù)相等；以及一第二繞線管，設(shè)置于上述第一線圈以及其中一第二線圈之間。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多燈管電壓供電電路，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于上述耦合鐵芯周圍，接收一第一電壓信號(hào)；一第一繞線管，設(shè)置于上述第一線圈及上述耦合鐵芯之間；一第二線圈，旋繞于上述第一線圈外部，感應(yīng)產(chǎn)生一第二電壓信號(hào)；一第二繞線管，設(shè)置于上述第一線圈以及上述第二線圈之間；以及多個(gè)第一燈管，由上述第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種多燈管電壓供電電路，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于上述耦合鐵芯周圍，接收一第一電壓信號(hào)；一第一繞線管，設(shè)置于上述第一線圈及上述耦合鐵芯之間；多個(gè)第二線圈，彼此獨(dú)立并分別旋繞于上述第一線圈外部，且上述等第二線圈的繞線數(shù)相等，感應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)第二電壓信號(hào)；一第二繞線管，設(shè)置于上述第一線圈以及上述第二線圈之間；以及多個(gè)第一燈管，分別由上述等第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的變壓器，利用雙層繞線管，提供多種繞線法，可滿足多種電路結(jié)構(gòu)所需特性；且當(dāng)其應(yīng)用于多燈管電壓供電電路中，亦可控制冷陰極管輸出電流達(dá)到良好的平衡性使其亮度均勻，并可提高燈管的使用壽命。
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1a為公知變壓器結(jié)構(gòu)分解圖；圖1b為圖1a變壓器組裝后的剖面圖；圖2為公知多燈管的電壓供電電路；圖3為另一公知的多燈管的電壓供電電路；圖4為本發(fā)明變壓器結(jié)構(gòu)，尚未纏繞線圈的分解圖；圖5a為本發(fā)明變壓器第一繞線管的一繞線法實(shí)施例；圖5b為本發(fā)明變壓器第二繞線管的一繞線法實(shí)施例；圖6為圖5a、5b的變壓器應(yīng)用于多燈管電壓供電電路的等效電路圖；圖7a為本發(fā)明變壓器第一繞線管的另一繞線法實(shí)施例；圖7b為本發(fā)明變壓器第二繞線管的另一繞線法實(shí)施例；
圖8為將圖7a7b所表示的繞線管組合后沿X-X’的剖面圖；圖9a為圖5a、5b的變壓器應(yīng)用于多燈管電壓供電電路的一等效電路圖；圖9b為圖5a、5b的變壓器應(yīng)用于多燈管電壓供電電路的一等效電路圖；圖10為本發(fā)明變壓器應(yīng)用于另一多燈管電壓供電電路的等效電路；圖11為本發(fā)明的變壓器應(yīng)用于再另一多燈管電壓供電電路的等效電路圖。
符號(hào)說明10、22、4變壓器；121、122、223、50、51、52鐵芯；13、41、42繞線管；131、133繞線窗；132、134、73隔板；135、71、72接腳；141、142、221、222、81、82、83、91、92、93、94線圈；21、100驅(qū)動(dòng)電路；23、33平衡電路；251、252、R1、R2、R3、R4、R5、R6燈管；C1、C2電容。
具體實(shí)施例方式
圖4是本發(fā)明變壓器結(jié)構(gòu)，尚未纏繞線圈的分解圖。在本發(fā)明中，變壓器4包括一第一繞線管41，用以纏繞一次側(cè)線圈(圖中未標(biāo)示出)，兩端設(shè)置有一次側(cè)線圈接腳71；一第二繞線管42，用以纏繞二次側(cè)線圈(圖中未標(biāo)示出)，套設(shè)于上述第一繞線管外部41，兩端設(shè)置有二次側(cè)線圈接腳72，而在第二繞線管42外部，設(shè)置有多個(gè)隔板73，隔板間隙用以容納二次側(cè)線圈(圖中未標(biāo)示出)，用以避免在纏繞多層的情況下，上、下兩層相鄰導(dǎo)線的電壓差過高而發(fā)生跳火(arcing)；通過第一繞線管41的鐵芯50由兩個(gè)E字型耦合鐵芯51、52所組成。
如圖5a及5b所示，說明本發(fā)明變壓器中，一次側(cè)線圈以及二次側(cè)線圈的繞線法。其中，如圖5a所示，一次側(cè)線圈由一第一線圈81纏繞于第一繞線管41上而成；二次側(cè)線圈由一第二線圈91纏繞于第二繞線管42上而成，如圖5b所示。圖6，為上述變壓器連接多燈管的等效電路圖。其中，若將第二線圈91串聯(lián)燈管R1、R2，則由于僅流經(jīng)單一電流，所以流經(jīng)二次側(cè)線圈而輸出至復(fù)數(shù)燈管燈的電流將自動(dòng)平衡相等，而不需額外使用平衡電路。此外，相對(duì)于公知的變壓器(圖1a)，上述變壓器的二次側(cè)線圈具有較大的繞線空間，可增設(shè)較多的隔板73，因此跳火(arcing)問題也較容易解決。
再請(qǐng)參閱圖7a7b，說明本發(fā)明變壓器中，一次側(cè)線圈以及二次側(cè)線圈的另一繞線法。其中，如圖7a所示，一次側(cè)線圈由一第一線圈81纏繞于第一繞線管41上而成；二次側(cè)線圈由一第二線圈91以及一第三線圈92纏繞于第二繞線管42上而成，如圖7b所示，其中，第二線圈91以及第三線圈92均同屬于二次側(cè)線圈，為達(dá)到電流平衡功用，彼此纏繞的線圈數(shù)相等，且彼此獨(dú)立不連接，根據(jù)電流平衡的原理，由偶數(shù)個(gè)二次側(cè)線圈使用同一個(gè)鐵芯，且圈數(shù)相同，則依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律，其磁通量及磁通方向均相同，所以流經(jīng)二次側(cè)線圈而輸出的電流將自動(dòng)平衡，而不需額外使用平衡電路。圖8使用上述繞線法，所組成變壓器在X-X’方向的剖面圖。
上述圖7a、7b以及8，揭示本發(fā)明實(shí)施例中，第一種一次側(cè)線圈以及二次側(cè)線圈的繞線法搭配，但不限定于上述方式，本發(fā)明的變壓器亦可以針對(duì)其所連接的電壓供應(yīng)源的電路形式，改變其一次側(cè)線圈的繞線加以配合，增加此一變壓器結(jié)構(gòu)的通用性。例如，針對(duì)驅(qū)動(dòng)變壓器的驅(qū)動(dòng)電路(如IC驅(qū)動(dòng)電路)的需求，本發(fā)明的變壓器可以提供多個(gè)一次側(cè)線圈，以增加第四、第五線圈纏繞于第一繞線管的方式，接收多個(gè)輸入電壓訊號(hào)，提供特定驅(qū)動(dòng)電路所需的變壓器。因此，經(jīng)由這種變壓器結(jié)構(gòu)，可將多個(gè)一次側(cè)及二次側(cè)線圈置于同一個(gè)變壓器中。
應(yīng)用實(shí)施例將上述變壓器使用于一多燈管電壓供電電路中，圖9a為本發(fā)明變壓器應(yīng)用于多燈管電壓供電電路的一等效電路圖，為簡(jiǎn)化附圖起見，變壓器4與圖4、5、6、7a7b以及8相同的部分，仍沿用其標(biāo)號(hào)。在此多燈管電壓供電電路中，包括一驅(qū)動(dòng)電路100、由第一線圈81、第二線圈91、第三線圈92及鐵芯50組成的變壓器4及放電燈管R1以及R2。第一線圈81，接收來自驅(qū)動(dòng)電路100的低壓信號(hào)。二次側(cè)線圈第二線圈91及第三線圈92，經(jīng)由第一線圈81以及鐵芯50而分別感應(yīng)產(chǎn)生高壓信號(hào)，此高壓信號(hào)則分別驅(qū)動(dòng)燈管R1以及R2。其中，放電燈管R1以及R2可以是冷陰極管，燈管R1以及R2分別連接到第二側(cè)線圈91及第三線圈92，且第二側(cè)線圈91及第三線圈92的繞線數(shù)相同。另，圖9b表示本發(fā)明變壓器應(yīng)用于多燈管電壓供電電路的另一等效電路圖，表示每一二次側(cè)線圈91、92分別串聯(lián)兩燈管R1/R3以及R2/R4，第二側(cè)線圈91及第三線圈92輸出的電流，同樣依據(jù)楞次定律而自動(dòng)平衡相等，而同一線圈上的電流必保持相同，則流經(jīng)燈管R1、R2、R3、R4的電流自動(dòng)平衡。
圖10表示，本發(fā)明變壓器應(yīng)用于另一多燈管電壓供電電路的等效電路圖。為簡(jiǎn)化附圖起見，與圖4、5、6、7a7b、8以及9a、9b相同的部分，仍沿用其標(biāo)號(hào)。在此實(shí)施例中，包括驅(qū)動(dòng)電路100；由一次側(cè)線圈、二次側(cè)線圈及鐵芯50組成的變壓器4以及放電燈管R1以及R2；其中一次側(cè)線圈包括第一線圈81、第四線圈82以及第五線圈83；二次側(cè)線圈包括第二線圈91以及第三線圈92。且第一線圈81的一端與第四線圈82的一端連接。第一線圈81、第四線圈82以及第五線圈83接收電壓信號(hào)。第二線圈91以及第三線圈92經(jīng)由第一線圈81、第四線圈82以及第五線圈83的感應(yīng)而分別產(chǎn)生高壓信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)燈管R1以及R2。其中，放電燈管R1以及R2可以是冷陰極管，且第二線圈91以及第三線圈92的繞線數(shù)相同。
圖11表示將本發(fā)明的變壓器應(yīng)用于再另一多燈管電壓供電電路的等效電路圖。為簡(jiǎn)化附圖起見，與圖4、5、6、7a7b、8以及9相同的部分，仍沿用其標(biāo)號(hào)。圖11與圖9中的多燈管電壓供電電路最大的不同在于，二次側(cè)線圈的數(shù)量增加為4個(gè)(線圈91、92、93、94)，因此可驅(qū)動(dòng)4個(gè)放電燈管R1、R2、R5以及R6。其中所有二次側(cè)線圈的繞線數(shù)相同。
綜上所述，本發(fā)明的變壓器應(yīng)用于多燈管供電電路，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)以上的燈管，同時(shí)，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律，在本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)中，由于二次側(cè)線圈均纏繞同一鐵芯，故流經(jīng)燈管的電流將會(huì)自動(dòng)平衡。因此，可以在不額外使用平衡電路及增加變壓器數(shù)量的情形下，驅(qū)動(dòng)多燈管且平衡流經(jīng)各燈管的電流。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍所提出的權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種適用于驅(qū)動(dòng)多燈管的變壓器，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于該耦合鐵芯周圍；一第一繞線管，設(shè)置于該第一線圈及該耦合鐵芯之間；多個(gè)第二線圈，彼此獨(dú)立并分別旋繞于該第一線圈外部，且所述第二線圈的繞線數(shù)相等；以及一第二繞線管，設(shè)置于該第一線圈以及其中一第二線圈之間。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其還包括一第三線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
3.如權(quán)利要求2所述的變壓器，其還包括一第四線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
4.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其還包括多個(gè)隔板設(shè)置于該第二繞線管外圍，所述隔板的間隙用以容納所述第二線圈。
5.一種多燈管電壓供電電路，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于該耦合鐵芯周圍，接收一第一電壓信號(hào)；一第一繞線管，設(shè)置于該第一線圈及該耦合鐵芯之間；一第二線圈，旋繞于該第一線圈外部，感應(yīng)產(chǎn)生一第二電壓信號(hào)；一第二繞線管，設(shè)置于該第一線圈以及該第二線圈之間；以及多個(gè)第一燈管，由該第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的多燈管電壓供電電路，其還包括一第三線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
7.如權(quán)利要求6所述的多燈管電壓供電電路，其還包括一第四線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
8.如權(quán)利要求5所述的變壓器，其還包括多個(gè)隔板設(shè)置于該第二繞線管外圍，所述隔板的間隙用以容納該第二線圈。
9.如權(quán)利要求5所述的變壓器，其中所述第一燈管以串聯(lián)方式，由該第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
10.一種多燈管電壓供電電路，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于該耦合鐵芯周圍，接收一第一電壓信號(hào)；一第一繞線管，設(shè)置于該第一線圈及該耦合鐵芯之間；多個(gè)第二線圈，彼此獨(dú)立并分別旋繞于該第一線圈外部，且所述第二線圈的繞線數(shù)相等，感應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)第二電壓信號(hào)；一第二繞線管，設(shè)置于該第一線圈以及該第二線圈之間；以及多個(gè)第一燈管，分別由所述第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的多燈管電壓供電電路，其中所述第一燈管為放電燈管。
12.如權(quán)利要求10所述的多燈管電壓供電電路，其還包括多個(gè)第二燈管，分別與所述第一燈管串聯(lián)。
13.如權(quán)利要求12所述的多燈管電壓供電電路，其中所述第一燈管以及所述第二燈管為放電燈管。
14.如權(quán)利要求10所述的多燈管電壓供電電路，其中還包括一第三線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
15.如權(quán)利要求14所述的多燈管電壓供電電路，其中還包括一第四線圈，設(shè)置于該第一繞線管與該第二繞線管之間。
16.如權(quán)利要求10所述的變壓器，其還包括多個(gè)隔板設(shè)置于該第二繞線管外圍，所述隔板的間隙用以容納該第二線圈。
全文摘要
一種適用于驅(qū)動(dòng)多燈管的變壓器，包括一耦合鐵芯；一第一線圈，旋繞于上述耦合鐵芯周圍；一第一繞線管，設(shè)置于上述第一線圈及上述耦合鐵芯之間；多個(gè)第二線圈，彼此獨(dú)立并分別旋繞于上述第一線圈外部，且上述等第二線圈的繞線數(shù)相等；以及一第二繞線管，設(shè)置于上述第一線圈以及其中一第二線圈之間。
文檔編號(hào)H01F30/00GK1534697SQ03108188
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者薛景福, 徐萬欽, 黃智鑫 申請(qǐng)人:達(dá)方電子股份有限公司