CN1949417B - 变压器、灯管驱动装置及其调整灯管亮度的方法 - Google Patents

Abstract

一种变压器，包括绝缘壳体、第一绕线架、一次侧绕线、第二绕线架、二次侧绕线、第一磁芯以及第二磁芯。绝缘壳体具有第一腔室及第二腔室，分别开口于绝缘壳体的相对二侧壁，且第一腔室与第二腔室不连通。第一绕线架具有一第一贯孔设置于第一腔室。一次侧绕线缠绕于第一绕线架上。第二绕线架具有一第二贯孔，设置于第二腔室。二次侧绕线缠绕于第二绕线架上。第一磁芯嵌入第一贯孔及第二贯孔。第二磁芯耦接第一磁芯，且与第一磁芯构成一磁回路。

Description

变压器、灯管驱动装置及其调整灯管亮度的方法

技术领域

本发明是关于一种灯管驱动装置，且特别是关于一种灯管驱动装置的变压器。 

背景技术

随着多媒体时代的来临，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的应用，如计算机的监视器、液晶屏幕电视等将逐渐扩大。一般而言，液晶显示器使用轻巧及高效能的放电灯管做为背光模块的灯源，因此具有厚度薄、画质清晰稳定的特点。 

液晶显示器中的背光模块，主要由如冷阴极管(Cold Cathode FluorescentLamp，CCFL)的放电灯管，以及用以驱动冷阴极管的变压器所组成。请参照图1，其示出传统变压器的分解示意图。变压器10具有绕线架11、第一磁芯13、第二磁芯15、一次侧绕线组17及二次侧绕线组19。当变压器10通上电流后，磁通沿着第二磁芯15的第一端15a流至第二端15b。并由第二端15b磁通流入由第一磁芯13的一端而回到第二磁芯15。 

然而，由于一次侧绕线组及二次侧绕线组间的电压差甚高，极可能导致一次侧绕线组及二次侧绕线组上的线圈与磁芯间形成跳火。再者，目前冷阴极管及液晶显示器的机壳之间常会产生杂散电容效应，而此杂散电容效应会导致液晶显示器中不同冷阴极管间电流的差异，进而影响电流的稳定性。当流过每个冷阴极管的电流大小不同时，每个冷阴极管将产生不同的亮度，而使得背光模块的亮度不均匀。而且，过亮的冷阴极管的使用寿命将会降低。而为了取得电流的稳定性，厂商需要各配置一颗高压电容于每个冷阴极管与二次测绕线组之间，以降低杂散电容的影响，来减少不同冷阴极管间电流的差异。然而，使用多个高压电容所需的成本是相当高的。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种变压器，增加一次侧绕线组及二次侧绕线组之间安全绝缘距离，改善跳火问题。并且设置外部导磁组件增加总磁通量、减少电磁干扰，并可平衡感应电流进而调整灯管亮度。 

根据本发明的目的，提出一种变压器包括绝缘壳体、第一绕线架、一次侧绕线、第二绕线架、二次侧绕线、第一磁芯以及第二磁芯。绝缘壳体具有第一腔室及第二腔室，分别开口于绝缘壳体的相对二侧壁，且第一腔室与第二腔室不连通。第一绕线架具有一第一贯孔设置于第一腔室。一次侧绕线缠绕于第一绕线架上。第二绕线架具有一第二贯孔，设置于第二腔室。二次侧绕线，缠绕于第二绕线架上。第一磁芯嵌入第一贯孔及第二贯孔。第二磁芯耦接第一磁芯，且与第一磁芯构成一磁回路。 

根据本发明的目的，再提出一种灯管驱动装置包括驱动电路、第一灯管及变压器。驱动电路用以输出交流电压。变压器用以接收交流电压并据以驱动第一灯管，变压器包括绝缘壳体、第一绕线架、一次侧绕线、第二绕线架、二次侧绕线、第一磁芯以及第二磁芯。绝缘壳体具有一第一腔室及一第二腔室，分别开口于绝缘壳体的相对二侧壁，且第一腔室与第二腔室不连通。第一绕线架具有第一贯孔，设置于第一腔室。第二绕线架具有第二贯孔，设置于第二腔室。第一磁芯嵌入第一贯孔及第二贯孔。第二磁芯耦接第一磁芯，且与第一磁芯构成一磁回路。一次侧绕线缠绕于第一绕线架上，并耦接至驱动电路以接收交流电压。二次侧绕线缠绕于第二绕线架上，并耦接至第一灯管以驱动第一灯管。 

根据本发明的目的，又提出一种调整灯管亮度的方法，包括步骤：(a)提供变压器、第一灯管以及第二灯管，变压器包括绝缘壳体、第一绕线架、一次侧绕线、第二绕线架、二次侧绕线、第一磁芯以及第二磁芯。绝缘壳体具有一第一腔室及一第二腔室，分别开口于绝缘壳体的相对二侧壁，且第一腔室与第二腔室不连通。第一绕线架具有第一贯孔，设置于第一腔室。第二绕线架具有第二贯孔，设置于第二腔室。第一磁芯嵌入第一贯孔及第二贯孔。第二磁芯耦接第一磁芯，且与第一磁芯构成一磁回路。一次侧绕线缠绕于第一绕线架上。第一二次侧绕线缠绕于第二绕线架上，并耦接至第一灯管。第二二次侧绕线缠绕于第二绕线架上，且与第一二次侧绕线间隔一既定距离，并耦接至第二灯管。第一外部导磁组件与第一绕线架并列。第二外部导磁组件系与第二绕线架并列；(b)提供一驱动电路，用以输出一交流电压至一次侧绕线，并据以驱动第一灯管以及第二灯管；以及(c)调整第二外部导磁组件的 位置，并据以调整第一灯管以及第二灯管的亮度。 

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下： 

附图说明

图1示出传统变压器的分解示意图。 

图2示出依照本发明的实施例一的变压器的立体分解图。 

图3示出依照图2的绝缘壳体、第一绕线架及第二绕线架的仰视图。 

图4A示出依照图2的变压器的仰视的立体组合图。 

图4B示出图4A中的变压器磁力线示意图。 

图5示出依照图2中的变压器的剖面图。 

图6示出图2的变压器应用于灯管驱动装置的示意图。 

图7示出依照本发明的实施例二的变压器的透视图。 

主要组件符号说明 

10：变压器 

11：绕线架 

13：第一磁芯 

15：第二磁芯 

15a：第二磁芯的第一端 

15b：第二磁芯的第二端 

17：一次侧绕线组 

19：二次侧绕线组 

100：变压器 

110：绝缘壳体 

112：第一腔室 

114：第二腔室 

116：开孔 

118：隔板 

119：第三腔室 

120：第一绕线架 

122：一次侧绕线 

126：第一贯孔 

128：第一组针脚 

130：第二绕线架 

132、134：二次侧绕线 

136：第二贯孔 

138：第二组针脚 

140：第一磁芯 

142：第二磁芯 

144：第一外部导磁组件 

146：第二外部导磁组件 

152：弹性组件 

154：调整组件 

200：灯管驱动装置 

210：驱动电路 

L1：第一灯管 

L2：第二灯管 

300：变压器 

310：绝缘壳体 

312：第一腔室 

314：第二腔室 

318：隔板 

328：第一组针脚 

338：第二组针脚 

具体实施方式

本发明提出一种变压器，重新设计装载绕线圈的绝缘壳体，使得变压器在相同的体积下，增加一次侧绕线的针脚与二次侧绕线的针脚之间的安全绝缘距离，改善跳火问题。以下举几组实施例做详细说明，然而下列叙述以及图示仅为说明之用，本发明的欲保护范围仍以权利要求书所界定。 

实施例一 

请参照图2，其示出依照本发明的实施例一的变压器的立体分解图。本 实施例的变压器100包括绝缘壳体110、第一绕线架120、一次侧绕线122、第二绕线架130、二次侧绕线132、第一磁芯140以及第二磁芯142。第一绕线架120具有第一贯孔126，一次侧绕线122缠绕于第一绕线架120上。第二绕线架130具有第二贯孔136，二次侧绕线132缠绕于第二绕线架130上。 

图3示出依照图2的绝缘壳体、第一绕线架及第二绕线架的仰视图。请同时参照图2及图3，绝缘壳体110具有第一腔室112及第二腔室(如图3的114)，分别开口于绝缘壳体110的相对二侧壁，例如是分别位于绝缘壳体的顶面与底面，且第一腔室112与第二腔室(如图3的114)不连通。请参照图3，绝缘壳体110优选的是还包括隔板118，隔板118延伸自第一腔室112与第二腔室114之间的绝缘壳体110。另一方面，第一腔室112优选的是具有开孔116，与第二腔室114的开口位于绝缘壳体110的同一侧，例如是位于绝缘壳体的底面，且开孔116远离隔板118。 

再者，变压器100还包括第一组针脚128以及第二组针脚138。第一组针脚128延伸自一次侧绕线122的二端，并对应于开孔116，第二组针脚138延伸自二次侧绕线132的二端。 

于组合时，第一绕线架120设置于第一腔室112，第二绕线架设置于第二腔室114。第一磁芯140嵌入第一贯孔126及第二贯孔136。第二磁芯142耦接第一磁芯140，且与第一磁芯140构成磁回路。请参照图4A，其示出依照图2的变压器的仰视的立体组合图。此时，第一组针脚128对应地突出于开孔116，第二组针脚138对应地突出于第二腔室114的开口，如图4所示。如此一来，在第一组针脚与第二组针脚间的沿面距离包括开孔116至隔板118的距离X，以及隔板的高度Y。相较于传统变压器中一次侧绕线与二次侧绕线缠绕于同一绕线架上使得二组针脚的沿面距离极小的情况下，本实施例的一次侧绕线122的第一组针脚128与二次侧绕线132的第二组针脚138之间的沿面距离为X+Y，可大幅度增加第一组针脚128与第二组针脚138的安全绝缘距离。 

请参照图2，变压器100还包括第一外部导磁组件144以及第二外部导磁组件146。请参照图4A，变压器100于组合时，第一外部导磁组件144与第一绕线架120并列，优选的是容置于第四腔室117。第二外部导磁组件146与第二绕线架130并列，优选的是容置于第三腔室119。请参照图4B，其示出图4A中的变压器磁力线示意图。当电流流入一次侧绕线122时，二 次侧绕线组132产生一感应电流。同时一次侧绕线组122在电流所流经的路径上，会产生磁通，磁通所构成的磁力线如图2所示。磁力线由一次侧绕线组122延伸至二次侧绕线组132，并经过第一磁芯140以及第二磁芯142以构成第一磁性回路A1。而此磁通即为一次侧绕线组122及二次侧绕线组132间所产生主要部份的磁通(磁通A1)。在图4B中，除了第一磁性回路A1还包括第二磁性回路B1与第三磁性回路C1。第二磁性回路B1为一次侧绕线组122的部份磁通(磁通B1)，而第三磁性回路C1指二次侧绕线组132产生的部份磁通(磁通C1)。因此，总磁通量为A1+B1+C1。由此可知，在第一绕线架及第二绕线架外侧放置导磁组件，可将线圈外侧的漏磁束导引回来，不仅可以减少电磁干扰问题，更可以形成额外的磁回路，以增加总磁通量。 

需注意的是，变压器100可以还包括另一二次侧绕线134，如图2所示。另一二次侧绕线134缠绕于第二绕线架130上，且与二次侧绕线132间隔一既定距离。图5示出依照图2中的变压器的剖面图。请参照图5，绝缘壳体110还包括第三腔室119及第四腔室117，第三腔室119与第二腔室114并列设置，第四腔室117与第二腔室114并列设置。变压器100还包括弹性组件152以及调整组件154。弹性组件152设置于绝缘壳体110上，用以推挤第二外部导磁组件146的一端。调整组件154设置于绝缘壳体110上，并位于第二外部导磁组件146的另一端。其中，弹性组件152与调整组件154用以调整第二外部导磁组件146与二次侧绕线132和另一二次侧绕线134的相对位置。 

本实施例的变压器可应用于灯管驱动装置中。请参照图6，其示出图2的变压器应用于灯管驱动装置的示意图。灯管驱动装置200包括驱动电路210、第一灯管L1以及上述的变压器100。驱动电路210用以输出交流电压。变压器100用以接收交流电压并据以驱动第一灯管L1；变压器100的一次侧绕线122系缠绕于第一绕线架120上，并耦接至驱动电路210以接收交流电压，变压器100的二次侧绕线132缠绕于第二绕线架130上，并耦接至第一灯管L1以驱动第一灯管L1。 

优选的是，灯管驱动装置200还包括第二灯管L2以及另一二次侧绕线134。另一二次侧绕线134系缠绕于第二绕线架130上，与二次侧绕线132间隔一既定距离，并耦接至第二灯管L2以驱动第二灯管L2。借此，灯管驱动装置可同时驱动一支以上的灯管。 

进一步地说，本实施例的变压器应用于灯管驱动装置可提供调整灯管亮度的功能。以下提出一种调整灯管亮度的方法，其详细步骤说明如下。首先，提供变压器100、第一灯管L1以及第二灯管L2，变压器的第一二次侧绕线132系缠绕于第二绕线架130上，并耦接至第一灯管L1，变压器的第二二次侧绕线134，系缠绕于第二绕线架130上，且与第一二次侧绕线132间隔一既定距离，并耦接至第二灯管L2。接着，提供驱动电路210，用以输出一交流电压，并据以驱动第一灯管L1以及第二灯管L2。最后，调整第二外部导磁组件146的位置，并据以调整第一灯管L1以及第二灯管L2的亮度。请参照图5，当第一灯管L1的亮度大于第二灯管L2的亮度时，将第二外部导磁组件146朝向第二二次侧绕线134的方向移动，例如是将调整组件154旋松，则弹性组件152推动第二外部导磁组件146，使得第二外部导磁组件146朝向第二二次侧绕线134移动。由于第二外部导磁组件146靠近第二二次侧绕线134，可增加第二二次侧绕线134的电感量及漏感量，而增强的磁通量可使得通过第二二次侧绕线134的感应电流增加，进一步增亮第二灯管L2的亮度，减弱第一灯管L1的亮度。同样地，当第一灯管L1的亮度小于第二灯管L2的亮度时，将第二外部导磁组件146朝向第一二次侧绕线132的方向移动，例如是将调整组件154旋紧，推动第二外部导磁组件146朝向挤压弹性组件152，使得第二外部导磁组件146朝向第一二次侧绕线132移动。由于第二外部导磁组件146靠近第一二次侧绕线132，可增加第一二次侧绕线132的电感量及漏感量，而增强的磁通量可使得通过第一二次侧绕线132的感应电流增加，进一步增亮第一灯管L1的亮度，减弱第二灯管L2的亮度。利用这样的原理控制灯管的输出电流以达到良好的平衡性，借此一致化二个灯管的亮度。当灯管驱动装置用以驱动液晶显示器的冷阴极管时，可以均匀化背光来源，提高显示质量。进一步的说，调整后的平衡电流用以驱动灯管，可以延长灯管的使用寿命。 

实施例二 

本实施例与上述实施例的变压器不同之处仅在于绝缘壳体的开口，第一外部导磁组件与第二外部导磁组件的材质以及第一组针脚与第二组针脚的设置位置，其余组件皆相同，标号亦继续沿用，于此不再赘述。 

请参照图7，其示出依照本发明的实施例二的变压器的透视图。本实施例的变压器300的绝缘壳体310完全覆盖于第一绕线架320以及第二绕线架 330之上，然而在本图中未示出绝缘壳体310的顶面，以利读者参照。在本实施例的变压器300中，第一腔室312与第二腔室314的间距有隔板318，并且分别开口于绝缘壳体310的左右二侧壁。第一组针脚328延伸自一次侧绕线122的二端，并且突出于第一腔室112的开口。第二组针脚338延伸自二次侧绕线132的二端，并且突出于第二腔室114的开口。因此，第一组针脚328以及第二组针脚338的沿面距离约等于变压器300的宽度，安全绝缘距离更为增加。 

再者，本实施例的变压器亦可包括第一外部导磁组件以及第二外部导磁组件(未示出于图中)，与第一绕线架与第二绕线架并列设置，且优选的为锰锌材质或镍锌材质，使用镍锌材质时，具有优选的阻值(大于1M欧姆)，可避免高压跳火问题。 

本发明上述实施例所公开的灯管驱动装置的变压器，将容置绕线架的腔室开口于绝缘壳体的相对侧，例如是实施例所公开的顶面与底面、左侧与右侧，借此最大化绕线圈的针脚的安全绝缘距离，改善变压器的使用安全，并且扩大变压器的使用范围。此外，变压器还包括外部导磁组件可以更将绕线圈外侧的漏数导引回来，不仅可以减少电磁干扰问题，更可以增加总磁通量。再者，当本发明的变压器应用于灯管驱动装置时，其外部导磁组件可用于调整灯管亮度。尤其是当变压器驱动二灯管时，外部导磁组件可以一致化二灯管的亮度，使得亮度均匀，提高灯管使用寿命。 

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。 

Claims (20)

1.一种变压器，包括：

一绝缘壳体，具有一第一腔室及一第二腔室，分别开口于该绝缘壳体的相对二侧壁，且该第一腔室与该第二腔室不连通；

一第一绕线架，具有一第一贯孔，设置于该第一腔室；

一一次侧绕线，缠绕于该第一绕线架上；

一第二绕线架，具有一第二贯孔，设置于该第二腔室；

一二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上；

一第一磁芯，嵌入该第一贯孔及该第二贯孔；以及

一第二磁芯，耦接该第一磁芯，且与该第一磁芯构成一磁回路。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，其中该第一腔室具有一开孔，与该第二腔室的开口位于该绝缘壳体的同一侧。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，还包括：

一第一组针脚，延伸自该一次侧绕线的二端，并且突出于该开孔；以及

一第二组针脚，延伸自该二次侧绕线的二端，并且突出于该第二腔室的开口。

4.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，其中该绝缘壳体还包括：

一隔板，延伸自该第一腔室与该第二腔室之间的绝缘壳体。

5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，其中该开孔远离该隔板。

6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括：

一第一组针脚，延伸自该一次侧绕线的二端，并且突出于该第一腔室的开口；以及

一第二组针脚，延伸自该二次侧绕线的二端，并且突出于该第二腔室的开口。

7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括：

一另一二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上，且与该二次侧绕线间隔一既定距离。

8.根据权利要求7所述的变压器，其特征在于，还包括：

一第一外部导磁组件，与该第一绕线架并列；以及

一第二外部导磁组件，与该第二绕线架并列。 

9.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，其中该绝缘壳体还包括一第三腔室，该第三腔室与该第二腔室并列设置，其中该变压器还包括：

一弹性组件，设置于该绝缘壳体上，用以推挤该第二外部导磁组件的一端；以及

一调整组件，设置于该绝缘壳体上，并位于该第二外部导磁组件的另一端；

其中，该弹性组件与该调整组件是用以调整该第二外部导磁组件与该二次侧绕线和该另一二次侧绕线的相对位置。

10.一种灯管驱动装置，包括：

一驱动电路，用以输出一交流电压；

一第一灯管；以及

一变压器，用以接收该交流电压并据以驱动该第一灯管，该变压器包括：

一绝缘壳体，具有一第一腔室及一第二腔室，系分别开口于该绝缘壳体的相对二侧壁，且该第一腔室与该第二腔室不连通；

一第一绕线架，具有一第一贯孔，设置于该第一腔室；

一第二绕线架，具有一第二贯孔，设置于该第二腔室；

一第一磁芯，嵌入该第一贯孔及该第二贯孔；

一第二磁芯，耦接该第一磁芯，且与该第一磁芯构成一磁回路；

一一次侧绕线，缠绕于该第一绕线架上，并耦接至该驱动电路以接收该交流电压；以及

一二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上，并耦接至该第一灯管以驱动该第一灯管。

11.根据权利要求10所述的灯管驱动装置，其特征在于，其中该第二腔室具有一开孔，与该第一腔室的开口位于该绝缘壳体的同一侧。

12.根据权利要求11所述的灯管驱动装置，其特征在于，还包括：

一第一组针脚，延伸自该一次侧绕线的二端，并且突出于该第一腔室的开口；以及

一第二组针脚，延伸自该二次侧绕线的二端，并且突出于该开孔。

13.根据权利要求11所述的灯管驱动装置，其特征在于，其中该绝缘壳体还包括：

一隔板，延伸自该第一腔室与该第二腔室之间的绝缘壳体。 

14.根据权利要求13所述的灯管驱动装置，其特征在于，其中该开孔远离该隔板。

15.根据权利要求10所述的灯管驱动装置，其特征在于，还包括：

一第一组针脚，延伸自该一次侧绕线的二端，并且突出于该第一腔室的开口；以及

一第二组针脚，延伸自该二次侧绕线的二端，并且突出于该第一腔室的开口。

16.根据权利要求10所述的灯管驱动装置，其特征在于，还包括：

一第二灯管；以及

一另一二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上，与该二次侧绕线间隔一既定距离，并耦接至该第二灯管以驱动该第二灯管。；

17.根据权利要求16所述的灯管驱动装置，其特征在于，还包括：

一第一外部导磁组件，与该第一绕线架并列；以及

一第二外部导磁组件，与该第二绕线架并列。

18.根据权利要求17所述的灯管驱动装置，其特征在于，其中该绝缘壳体还包括一第三腔室，与该第二腔室并列设置，其中该变压器还包括：

一弹性组件，设置于该绝缘壳体上，用以推挤该第二外部导磁组件的一端；以及

一调整组件，设置于该绝缘壳体上，并位于该第二外部导磁组件的另一端；

其中，该弹性组件与该调整组件用以调整该第二外部导磁组件与该二次侧绕线和该另一二次侧绕线的相对位置。

19.一种调整灯管亮度的方法，包括以下步骤：

提供一变压器、一第一灯管以及一第二灯管，该变压器包括：

一绝缘壳体，具有一第一腔室及一第二腔室，该第一腔室及第二腔室分别开口于该绝缘壳体的相对二侧壁，且该第一腔室与该第二腔室不连通；

一第一绕线架，具有一第一贯孔，设置于该第一腔室；

一第二绕线架，具有一第二贯孔，设置于该第二腔室；

一第一磁芯，嵌入该第一贯孔及该第二贯孔；

一第二磁芯，耦接该第一磁芯，且与该第一磁芯构成一磁回路；

一一次侧绕线，缠绕于该第一绕线架上； 

一第一二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上，并耦接至该第一灯管；

一第二二次侧绕线，缠绕于该第二绕线架上，且与该第一二次侧绕线间隔一既定距离，并耦接至该第二灯管；

一第一外部导磁组件，与该第一绕线架并列；以及

一第二外部导磁组件，与该第二绕线架并列；

提供一驱动电路，用以输出一交流电压至该一次侧绕线，并据以驱动该第一灯管以及该第二灯管；以及

调整该第二外部导磁组件的位置，并据以调整该第一灯管以及该第二灯管的亮度。

20.根据权利要求19所述的调整灯管亮度的方法，其特征在于，其中调整该第一灯管及该第二灯管的亮度的方法包括：

当该第一灯管的亮度大于该第二灯管的亮度时，将该第二外部导磁组件朝向该第二二次侧绕线的方向移动；以及

当该第一灯管的亮度小于该第二灯管的亮度时，将该第二外部导磁组件朝向该第一二次侧绕线的方向移动。 

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