光源點燈裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光源點燈裝置，其中，由在印刷基板(2)的表面形成為螺旋狀的導電箔構成的一次繞組(P1)的螺旋內側的端部(P1a)經由通孔(3)，與形成在印刷基板(2)的背面的螺旋狀的繞組的端部(P2a)相連接，螺旋外側的端部(P1b)及(P2b)成為變壓器(1)的一次繞組的端子。從該螺旋狀一次繞組(P1)的外周的一點引出導電箔作為中間抽頭(X)(引出線)，使用中間抽頭(X)上所產生的電壓來生成DC/DC轉換部的控制用電源。
【專利說明】光源點燈裝直
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光源點燈裝置，在該光源點燈裝置中，在向車載用燈具的光源提供點燈功率的DC/DC轉換器中所使用的變壓器或線圈上設置有中間抽頭(引出線)，并使用中間抽頭(引出線)上所產生的電壓來生成控制電源。
【背景技術】
[0002]對于車載用的光源，取代傳統(tǒng)的鎢絲燈泡，壽命長且較亮的放電燈(HighIntensity Discharge ；HID燈:高強度氣體放電燈)、不需要維護且功耗較小的LED (LightEmitting Diode:發(fā)光二極管)越來越普及。
[0003]這種放電燈、LED的壽命較長、功耗較小，因此適于用作車載用的光源，但是由于無法利用車載電池直接點燈，因此需要使用具備用于光源點燈的DC/DC轉換器的點燈裝置。對于這種點燈裝置，要求其在包括電源電壓的波動在內的各種環(huán)境中保持動作的穩(wěn)定性，且要求其小型化和低成本化，這些要求是車載設備長久以來的課題，作為關于前者即穩(wěn)定性的課題的對策，存在具備即使在電源電壓較低的情況下也能維持用于光源點燈的DC/DC轉換器的動作的控制用電源的方法，作為關于后者即小型化和低成本化的課題的對策，存在使用結構簡單的片式變壓器或線圈作為用于光源點燈的DC/DC轉換器的方法。如果在后者的用于光源點燈的DC/DC轉換器的片式變壓器或線圈中具有提取任意電壓的引出部(中間抽頭)，那就能容易地構成應對前者的電源電壓較低的問題的控制電源。作為這種在片式線圈上構成有中間抽頭的現(xiàn)有例，例如記載于下述專利文獻1，2中。
[0004]專利文獻I是涉及層疊形印刷線圈的發(fā)明，對分別形成有由導電圖案構成的繞組的多個基板進行層疊，通過使各個導電圖案電連接來形成一組線圈即該層疊形印刷線圈。接著，在成為這些多個基板的中間層的一個基板的表面上，設置從同一個基板的導電圖案分岔出來的用于中間抽頭的導電圖案。
然而，這種印刷線圈從結構上來看，只能在用于繞組的導電圖案的外周配置用于中間抽頭的導電圖案。由此，在層疊后的多個基板中的、成為表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊幕灞砻嫔闲纬删€圈與線圈端子，在夾在中間的基板的表面形成線圈與中間抽頭，而不是從與線圈端子相同的基板的表面引出中間抽頭的結構。
[0005]此外，專利文獻2是涉及下述內容的發(fā)明，即:利用在印刷基板的一個面和另一個面上分別形成的多個螺旋狀的圖案來構成天線中所使用的螺旋狀且同心圓形狀的、線圈長度大致相等的一對線圈。對于其中的一個線圈，從設有線圈端子的一個面上的外周部開始卷繞至中心部，在中心部與另一個面上的線圈相連接，并從中心部開始卷繞至外周部。另外一個線圈也相同，從設有線圈端子的一個面上的外周部開始卷繞至中心部，在中心部與另一個面上的線圈相連接，并從中心部開始卷繞至外周部。兩個線圈通過與外周部一側的線圈端子相連接而實現(xiàn)串聯(lián)連接，這兩個線圈的連接點成為用于中間抽頭的圖案。
現(xiàn)有技術文獻 專利文獻[0006]專利文獻1:日本專利實開昭58-124916號公報 專利文獻2:日本專利特開2001-167928號公報

【發(fā)明內容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0007]慣用方法是不使用上述專利文獻1，2那樣的片式變壓器，而是在由一般的線材卷繞而成的變壓器中，在繞組的中間設置中間抽頭，從而引出中間電壓作為電源來使用。
與此相對，在上述專利文獻1，2那樣的片式變壓器中，采用了下述的結構，S卩:在印刷基板的多個面或層上形成有螺旋形狀的導電箔，在螺旋形的中心部將這些多個導電箔連接起來作為繞組，并將該繞組與磁性構件(鐵芯)進行組合，因此，從結構上來看，成為中間抽頭的引出線的引出部只能配置在螺旋形狀的導電箔的外周側。即，在背面和表面的兩個面上分別形成有多個卷繞成螺旋形狀的導電箔的結構中，盡管在螺旋形狀的導電箔的外周部分設置有中間抽頭，但由于只能使用一匝量的繞組來作為用于中間抽頭的繞組，因此，作為DC/DC轉換器的控制電源，該中間電壓的電壓不足。
[0008]因此，在設置中間抽頭的情況下，需要設法像上述專利文獻I那樣，對形成有由螺旋狀導電箔構成的繞組的多個基板進行層疊，在夾在中間的基板的螺旋狀導電箔的外周側設置中間抽頭，或者像上述實施方式2那樣使用印刷基板的表面和背面這兩面，形成由螺旋狀導電箔構成的多個繞組，將這些繞組串聯(lián)連接，并從其連接點引出圖案作為中間抽頭。
[0009]然而，在上述專利文獻I的結構中，為了構成帶有中間抽頭的線圈，需要4層以上的螺旋狀導電箔。因此，為了利用這種結構構成具有二次繞組的變壓器，就需要更多層的螺旋狀導電箔。因此，多層基板所需的費用較高，對于價格低廉的設備來說這不是優(yōu)選的結構。
此外，在上述專利文獻2的結構中，由于將主繞組分割成多個，因此繞組的結構變得復雜，與此同時，會存在主繞組的截面積變窄，難以確保流過足夠的電流的截面積等弊病。因此，從小型化和高效率化的角度來看這不是優(yōu)選的結構。
[0010]因此，存在下述課題，即:對于現(xiàn)有的片式變壓器或片式線圈，由于繞組的匝數(shù)較多，從而導致費用變得高昂，不適合小型化及高效率化。由此，若將現(xiàn)有的片式變壓器或片式線圈直接用于DC/DC轉換器，則無法將中間抽頭的電壓使用于控制電源。從上述專利文獻1，2來看，也沒有記載在DC/DC轉換器中使用片式線圈，并從中間抽頭向控制電源導出功率這樣的結構。此外，在上述專利文獻1，2中也沒有記載如下結構:即，在與設置有線圈端子的面相同的面(或層)上形成螺旋狀導電箔，從該螺旋狀導電箔的外周部分引出成為中間抽頭的引出線。
[0011]本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種光源點燈裝置，該光源點燈裝置采用下述結構，即:在設置有線圈端子的面上形成用于繞組的螺旋狀導電箔，從該導電箔的外周部引出成為中間抽頭的引出線，由此，在力圖實現(xiàn)小型化及低成本化的同時，能夠從中間抽頭提取出任意電壓來生成DC/DC轉換器控制用電源，從而使點燈動作保持穩(wěn)定。
解決技術問題所采用的技術方案
[0012]本發(fā)明的光源點燈裝置包括DC/DC轉換部，該DC/DC轉換部使用由繞組與磁性構件構成的變壓器或線圈，并從電源生成點燈用的功率，其中，該繞組由螺旋狀的導電構件來形成；中間抽頭(引出線)，從與形成變壓器或線圈的繞組的端子相同的面上引出該中間抽頭；控制電路部，該控制電路部對DC/DC轉換部進行控制；以及控制電源部，該控制電源部從中間抽頭(引出線)接收功率的供給，并向控制電路部提供控制用的電源。
發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種光源點燈裝置，該光源點燈裝置能通過從與形成變壓器或線圈的繞組的端子相同的面上引出成為中間抽頭的引出線，向控制電源部提供功率，從而使變壓器或線圈實現(xiàn)小型化及低成本化，與此同時，能通過從中間抽頭提取出任意電壓來生成DC/DC轉換器控制用的電源，從而能進行穩(wěn)定的點燈動作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實施方式I所涉及的光源點燈裝置中所使用的、片式變壓器的分解立體圖。
圖2是將圖1所示的變壓器沿AA線切斷的剖視圖。
圖3是表示圖1所示的變壓器的繞組結構和電路結構的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的光源點燈裝置的結構的電路圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式I所涉及的光源點燈裝置中所使用的、片式線圈的分解立體圖。
圖6是表示實施方式I所涉及的光源點燈裝置的變形例的電路圖，是使用了圖5所示的線圈的示例。
圖7是表示實施方式I所涉及的光源點燈裝置的變形例的電路圖，是使用了自耦變壓器的示例。
圖8示出本發(fā)明的實施方式2所涉及的光源點燈裝置中所使用的片式變壓器，圖8(a)是俯視圖，圖8(b)是沿BB線切斷的剖視圖。
圖9是表示圖8所示的變壓器的變形例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面，為了對本發(fā)明進行更詳細的說明，參照附圖對實施本發(fā)明的方式進行說明。 實施方式1.如圖1及圖2所示，片式的變壓器I包括:分別在多層的印刷基板2的表層和背面層一匝一匝地卷繞導電箔而形成的繞組P1、P2 ;分別在兩層的中間層將導電箔三匝三匝地卷繞成螺旋狀而形成的繞組S1、S2 ;從繞組Pl的外周部引出導電箔而形成的引出線，即中間抽頭X ;以及磁性構件8、13。
圖3中省略了印刷基板2的圖示，圖3是可以觀察到繞組P1，P2，SI，S2的結構的分解立體圖，除了變壓器I以外還示出了印刷基板2的電路結構例。電路結構的詳細內容將在后文中闡述。
[0016]如圖1?圖3所示，繞組P1、P2的螺旋內側的端部Pla、P2a通過貫穿印刷基板2而形成的通孔3進行連接，該繞組P1、P2構成一組一次繞組。繞組P1、P2的螺旋外側的端部Plb、P2b與安裝在印刷基板2上的電路元器件相連接。 繞組S1、S2的螺旋內側的端部Sla、S2a通過貫穿印刷基板2而形成的通孔4進行連接，該繞組S1、S2構成一組二次繞組。繞組S1、S2的螺旋外側的端部Sib、S2b與安裝在印刷基板2上的電路元器件相連接。
[0017]此外，從繞組Pl與繞組P2的連接點即端部Pla的外周部分引出導電箔，形成中間抽頭x(引出線)。該中間抽頭X形成在與繞組Pl相同的印刷基板2的表層，并與安裝在印刷基板2上的電路元器件相連接。由此，可以在與相當于一次繞組的端子的端部Plb相同的面上設置中間抽頭X，因此，與上述專利文獻1，2那樣的現(xiàn)有片式變壓器相比，這種結構更為簡單，并可以實現(xiàn)小型化及低成本化。
另外，在圖示的例子中，在印刷基板2的表層，在繞組Pl的外周部形成中間抽頭X，但并不限于此，也可以在印刷基板2的背面層，在繞組P2的外周部形成中間抽頭X。
[0018]變壓器I的鐵芯是ER型鐵芯和I型鐵芯的組合，即所謂的EIR鐵芯，ER型的磁性構件8由平板部9，在該平板部9的中央部突出設置的中央腿部10，以及在該平板部9的兩端突出設置的外側腿部11、12構成。中央腿部10插入印刷基板2的中央腿部插入孔5，外側腿部11、12分別插入外側腿部插入孔6、7。I型的磁性構件13以夾住印刷基板2的方式配置在與磁性構件8相對的位置上。
該磁性構件8、13可以是例如鐵(鐵氧體)類的粉末凝固成形而成的鐵芯，也可以是混合有磁性粉末的樹脂成形而成的鐵芯。此外，形狀也可以是EIR型以外的形狀。
[0019]圖4是表示本實施方式I所涉及的光源點燈裝置100的結構的電路圖，對于與圖1?圖3相同部分標注相同的標號。
該光源點燈裝置100是用于利用直流電源101的直流電壓來對用作車載用光源(前照燈、后照燈、停車燈等)的LED108進行點燈的點燈裝置，主要包括DC/DC轉換部103、控制電源部104、控制部105、以及驅動器106。直流電源101是車載電池(直流電壓12V或24V)，通過電源開關102向DC/DC轉換部103提供直流電壓或切斷直流電壓。
[0020]DC/DC轉換部103包括圖1?圖3所示結構的變壓器1，由MOS型場效應晶體管(FET)形成的開關元件Q1，整流二極管D1，濾波電容器Cl，以及用于電流檢測的分流電阻器Rl0如圖3及圖4所示的那樣，變壓器I的一次繞組的一端(繞組Pl的端部Plb)經由電源開關102與直流電源101的正極相連接，一次繞組的另一端(繞組P2的端部P2b)經由開關元件Ql與直流電源101的負極相連接。此外，變壓器I的二次繞組的一端(繞組S2的端部S2b)與整流二極管Dl的陽極相連接，在整流二極管Dl的陰極與二次繞組的另一端(繞組SI的端部Slb)之間連接有濾波電容器Cl。并且，將一次繞組分割成繞組P1、P2的中間抽頭X經由二極管D2連接至控制電源部104。
在該DC/DC轉換部103中，利用從控制部105經由驅動器106輸入的控制信號，對開關元件Ql進行開關控制，將磁能儲存于變壓器1，并通過釋放該磁能，利用整流二極管Dl對變壓器I上所產生的電壓進行整流，利用濾波電容器Cl進行濾波，從而生成直流電壓。
[0021]控制電源部104經由整流用二極管D2接收中間抽頭X處所產生的電壓Vps，利用由電容器C2、C3，電阻器R2，穩(wěn)壓二極管D3，以及晶體管Q2構成的恒壓電路，生成IOV的恒定電壓，并將其施加于驅動器106。
此外，控制電源部104利用由系列電源構成的電源部104a將恒壓電路生成的恒定電壓IOV降壓至5V，在通過電容器C4進行濾波后將其施加于控制部105的電源輸入端子。[0022]控制電路部107由控制部105和驅動器106構成，分別從控制電源部104接收5V、IOV的電壓供給。
控制部105在控制電源部104生成的5V電源下進行工作。該控制部105由未圖示的CPU及A/D轉換器等構成，使用A/D轉換器，分別輸入DC/DC轉換部103的輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、以及由分流電阻器Rl檢測出的DC/DC轉換部103的輸出電流。并且，控制部105基于這些輸入電壓Vin、輸出電壓Vout及輸出電流,生成使開關兀件Ql導通或截止的控制信號，由此對DC/DC轉換部103進行操作，向LED108提供規(guī)定的點燈用功率。
驅動器106在控制電源部104生成的IOV電源下進行工作，基于來自控制部105的控制信號，將規(guī)定的電壓施加于開關元件Ql的柵極。
[0023]對于如車載設備那樣在電源電壓較低的設備中所使用的DC/DC轉換器用變壓器，本來一次(電源側)繞組的匝數(shù)比較少，但通過在此基礎上進一步提高DC/DC轉換器的工作頻率，且使磁性構件(鐵芯)以接近的狀態(tài)與繞組相對，可以進一步減少匝數(shù)。由此，可以實現(xiàn)下述變壓器或線圈，即在印刷基板的一個面和另一個面上分別形成一匝繞組。
對于這種在一個面上使用一匝繞組的變壓器或線圈，繞組的中間抽頭相當于形成在印刷基板的一個面上的該一匝繞組用導電箔上的一個點。換言之，在光源點燈裝置100這樣的車載低電壓設備中，通過將磁性構件8、13的面配置成接近于形成在印刷基板2的表層和背面層上的繞組Pl、P2并與其相對，且提高DC/DC轉換部103的工作頻率，由此能構成由在印刷基板2的一個面上卷繞一匝的繞組P1、P2所形成的變壓器I (或線圈)，并能從該一匝繞組Pl或P2的中間引出作為中間抽頭X的引出線。因而，由于該一匝繞組Pl或P2所生成的電壓是足夠的，因此能用作提供生成控制電源的功率的中間抽頭X。
[0024]下面，以具有向驅動器106提供IOV電壓的控制電源部104，并向LED108提供30V電壓(輸出電壓Vout為30V)的光源點燈裝置100為例，對變壓器I進行詳細的說明。
如上所述，該變壓器I中，一次繞組與二次繞組彼此獨立(絕緣)，其中，一次繞組的繞組Pl為一匝，繞組P2也是一匝，二次繞`組的繞組SI為三匝，繞組S2也是三匝。并且，在相當于繞組P1、P2的連接點的端部Pla的外周部形成中間抽頭X。
此外，如上所述，優(yōu)選使繞組Pl、P2與磁性構件8、13彼此接近來獲得良好的特性，在圖示的例子中，將繞組Pl配置于接近磁性構件13并與其相對的位置上，將繞組P2配置于與磁性構件8的平板部9相抵接并與其相對的位置上。
[0025]在這種匝數(shù)的變壓器I中，中間抽頭X處所產生的電壓Vps用下式(I)來表示。 Vps=Vin+VoutX {pi/(sl+s2)} (I)
此處，Vin是從直流電源101經由電源開關102提供給變壓器I的電源電壓(固定為12V)，Vout是由DC/DC轉換部103生成的輸出電壓(30V)，pi是繞組Pl的匝數(shù)(I匝)，sl、s2是繞組S1、S2的匝數(shù)(分別為三匝)。
[0026]例如，當電源電壓Vin降低到7V時，根據(jù)式(IA)，中間抽頭X處所產生的電壓Vps為12V。由此，即使電源電壓Vin較低，也能提供確保提供給驅動器106的控制用的IOV電源的電壓。另外，當電源電壓Vin為恒定的12V時，電壓Vps為17V。
Vps=7 [V]+30 [V] X {1/(3+3) }
=12[V] (IA)
[0027]假設在不使用中間抽頭X，且從開關元件Ql的漏極端子導出控制用電壓的情況下，該漏極端子上所產生的電壓Vd用下式(2)來表示。
Vd=Vin+VoutX {(pl+p2)/(sl+s2)} (2)
此處，p2是繞組P2的匝數(shù)(一匝)。
[0028]例如，當電源電壓Vin與上述相同為7V時，根據(jù)式(2A)，開關元件Ql的漏極端子上所產生的電壓Vd為17V。由此，可確保提供給驅動器106的控制用的IOV電源。
Vd=7[V]+30[V]X {(1+1)/(3+3) }
=17[V] (2A)
[0029]然而，當電源電壓Vin為恒定電壓12V式，根據(jù)式(2B)，電壓Vd為22V。由此，在與開關元件Ql的漏極端子相連接的整流用二極管D2、與輸出IOV電壓的控制電源部104的晶體管Q2之間產生12V的壓降，從而導致二極管D2和晶體管Q2上的損耗較大。此外，也需要對晶體管Q2采取散熱措施。
Vd=12[V]+30[V]X { (1+1)/(3+3) }
=22[V] (2B)
[0030]如果對上述結構進行比較，為了減小損耗，降低元器件的額定值，則優(yōu)選使用中間抽頭X。
[0031]此外，對于該光源點燈裝置100的DC/DC轉換部103，除了使用變壓器I以外，還可以使用例如下述那樣 的線圈la。
圖5是省略印刷基板2的圖示，可以觀察到線圈Ia中繞組的結構的分解立體圖，除了線圈la，還示出了印刷基板2的電路結構。圖6是在DC/DC轉換部103a中使用線圈Ia來構成升壓電源的情況下的、光源點燈裝置100的電路圖。
[0032]在片式的線圈Ia中，在未圖示的印刷基板2的表層將兩匝導電箔卷繞成螺旋狀，在背面層也將兩匝導電箔卷繞成螺旋狀，各層的螺旋的內側端部P2a_l，P2a-2通過貫穿印刷基板2而形成的通孔3進行連接。接著，將表層的兩匝中的外周的一匝作為繞組P1，將表層的內周的一匝與背面層的兩匝作為繞組P2。
并且，將表層的兩匝中的外周的一匝和內周的一匝之間的連接點，即相當于繞組P1、P2的連接點的導電箔引出，從而形成中間抽頭X。該中間抽頭X位于與繞組Pl相同的印刷基板2的表層。
另外，當在表層形成有三匝以上的螺旋狀導電箔時，從最外周的一匝的一點將引出線引出，將其作為中間抽頭X。
[0033]一組繞組的一個端部Plb經由電源開關102與直流電源101的正極相連接，另一個端部P2b經由開關元件Ql與直流電源101的負極相連接。此外，該端部P2b與整流二極管Dl的陽極相連接，在整流二極管Dl的陰極與直流電源101的負極之間連接有濾波電容器Cl。并且，將線圈Ia分割成繞組P1、P2的中間抽頭X經由二極管D2連接至控制電源部104。
[0034]在該線圈Ia中，中間抽頭X處所產生的電壓Vps用下式(3)來表示。于是，例如當電源電壓Vin降低到6V時，根據(jù)式(3A)，中間抽頭X處所產生的電壓Vps為12V。由此，即使電源電壓Vin較低，也能確保提供給驅動器106的控制用的IOV電源。
Vps=Vin+(Vout-Vin)X {pi/(pl+p2)} (3)
Vps=6 [V]+ (30-6) [V] X {1/(1+3) }=12[V] (3A)
[0035]如上所述，可以將由形成在印刷基板2的一個面上的螺旋狀導電箔構成的繞組的外周的一點作為中間抽頭X，并與引出線相連接，由此向控制電源部104導出電壓，并生成控制電源。
[0036]如上所述，根據(jù)實施方式1，向LED108提供點燈用功率的光源點燈裝置100包括:DC/DC轉換部103、103&，該0(:/1)(:轉換部103、103a使用由繞組P1、P2、S1、S2與磁性構件
8、13構成的變壓器I或線圈la，并根據(jù)直流電源101生成點燈用功率，其中，繞組P1、P2、S1、S2由螺旋狀的導電箔形成；引出線，從與繞組Pl的相當于變壓器I或線圈Ia的端子的端部Plb相同的面引出該引出線，以作為中間抽頭X ;控制電路部107，該控制電路部107對DC/DC轉換部103、103a進行控制；以及控制電源部104，該控制電源部104從中間抽頭X接收功率的供給，并向控制電路部107提供控制用電源。并且，構成為通過提高DC/DC轉換部103、103a的工作頻率，并且使繞組P1、P2與磁性構件8、13彼此接近并相對，由此減少繞組P1、P2的匝數(shù)，并提高繞組每一匝所產生的電壓。因此，由于可引出繞組Pl (或P2)的一點并用作為中間抽頭，因而能構成損耗較小(高效率)、小型的控制用電源。其結果是，可實現(xiàn)即使在車載電池等電源電壓較低的情況下也能保持點燈動作的光源點燈裝置100。
[0037]此外，在將設置有中間抽頭X的線圈Ia用于DC/DC轉換部103a時，由于沒有變壓器的二次繞組，因此，可使用表面和背面這兩面的印刷基板2。由此可實現(xiàn)結構簡單的光源點燈裝置100。
[0038]此外，根據(jù)實施方式I，控制電源部104構成為接收引出中間抽頭X的繞組Pl (或P2)上所產生的電壓，由此輸出比直流電源101的電壓高的電壓。由此，例如即使在直流電源101從恒定電壓12V降低至7V的情況下，通過導入中間抽頭X的電壓，控制電源部104也能輸出比7V高的IOV電壓。由此可實現(xiàn)即使在電源電壓較低的情況下也能保持點燈動作的光源點燈裝置100。
`[0039]此外，根據(jù)實施方式1，由于繞組P1、P2、S1、S2構成為將安裝有電子元器件的印刷基板2的一部分的導電箔形成為螺旋狀，因此，可單獨準備變壓器I或線圈Ia所使用的繞組和磁性構件。由此能夠減少作為元器件的變壓器I或線圈Ia的組裝費用的增加，從而能實現(xiàn)價格低廉的光源點燈裝置100。
[0040]另外，根據(jù)實施方式1，如圖4所示的那樣構成使用將一次繞組P1、P2與二次繞組S1、S2彼此絕緣的變壓器I的DC/DC轉換部103，但不限于此，也可使用一次繞組P1、P2與二次繞組S1、S2相連接的自耦變壓器Ib來構成DC/DC轉換部103b。
圖7是實施方式I所涉及的光源點燈裝置100的變形例，示出了在使用自耦變壓器Ib的情況下的電路圖。在該示例中，自耦變壓器Ib的一次繞組P2的端部與二次繞組SI的端部相連接，該連接點經由開關元件Ql與直流電源101的負電極相連接。
[0041]在圖4所示的DC/DC轉換部103中，由于變壓器I的一次繞組P1、P2與二次繞組S1、S2彼此絕緣，因此，能減輕因二次側所發(fā)生的短路等事故而對一次側的構件的影響。
順帶提及，在使用圖7所示的自耦變壓器Ib的DC/DC轉換部103中，無法利用對該DC/DC轉換部103b的控制來切斷LED108的輸出端子短路時流過的電流。與此相反地，若使用圖4所示的變壓器1，在輸出端子短路時，不會輸出大于等于存儲于磁性構件8、13中的磁能，也就是說，在一次側的開關元件Ql上僅施加有與所存儲的磁能相當?shù)墓β?，因此，在輸出端子短路時也不會強制施加額外的負擔。
[0042]另一方面，在圖7所示的DC/DC轉換部103b中，能使電源電壓Vin與自耦變壓器Ib的輸出電壓Vout相疊加，因此能提高DC/DC轉換部103b的效率。
順帶提及，在圖4那樣的絕緣型的變壓器I中，將所有的輸出電壓Vout —次性轉化為磁能，而在自I禹變壓器Ib中，由于用磁能來補充對應于輸出電壓Vout與電源電壓Vin的差的功率就足夠了，因此一次側的開關元件Ql的負擔較小，開關損耗也較小。此外，能使用小型的磁性構件(鐵芯)8、13。
[0043]實施方式2.下面，引用圖1?圖7來說明本實施方式2。
在上述實施方式I所說明的變壓器I中，優(yōu)選所使用的磁性構件(鐵芯)8、13配置在非常接近螺旋狀導電箔的位置且與其相對，在使用鐵氧體類的磁性構件8、13的情況下，如果以與繞組P1、P2相抵接的方式來安裝磁性構件8的平板部9及磁性構件13的平面部，則能夠獲得良好的特性。
然而，只要使用了剛性的鐵氧體類磁性構件8、13，為了防止因元器件的偏差而引起的破損，或為了提高組裝性，就需要像圖2所示的那樣設置多個間隙。由此，磁性構件(鐵芯)只能與印刷基板2的表面和背面中某一側的繞組P1、P2相抵接，從而無法完全消除磁性構件與印刷基板2之間的間隙。
[0044]這里，在本實施方式2中，為了使相當于磁性構件8、13的磁性構件以相同的方式與印刷基板2的表面和背面的繞組P1、P2中的某一個相抵接，使用混合有磁性粉末的樹脂來替代磁性構件8、13，并通過用該樹脂類的磁性材料來熔鑄(嵌入成形)印刷基板2來形成磁性構件22。由此，繞組Pl與磁性構件13的平面部緊密接合，繞組P2與磁性構件22的平板部24、25緊密接合。
但是，為了使貫穿磁通集中的螺旋狀繞組P1、P2、S1、S2的中央的磁性構件22的中央腿部21的截面積較小，需要使用磁阻較小的磁性材料，但是磁性粉末混合樹脂的磁導率較低，難以在保證中央腿部21具有較小直徑的同時降低其磁阻。由此，在磁性構件22中，中央腿部21由磁導率較高的鐵氧體等磁性材料形成，剩余的部位由磁性粉末混合樹脂形成。
此外，為了利用嵌入成形將外側腿部23與磁性構件22形成為一體，在熔鑄前的印刷基板2上預先開設有外側腿部插入孔6、7。由此，混入該外側腿部插入孔6、7內的磁性粉末混合樹脂成為外側腿部23。
[0045]具體示例在圖8中示出。圖8 (a)是磁性構件的俯視圖，圖8 (b)是沿BB線切斷的首1J視圖。
在該片式的變壓器Ic中，在印刷基板2上形成有貫穿磁性構件(鐵芯)的中央腿部的中央腿部插入孔5c，以及貫穿多個外側腿部的多個外側腿部插入孔6c。此外，在印刷基板2的表層和背面層上呈螺旋狀地形成繞組P1、P2，在兩層的中間層分別呈螺旋狀地形成繞組S1、S2。
鐵氧體等圓柱體形狀的磁性構件(鐵芯)21貫穿設置于金屬模的印刷基板2的中間腿部插入孔5c。此外，以將印刷基板2夾在中間的方式，通過澆注磁性粉末混合樹脂，對相當于磁性構件8、13(中間腿部10除外)的磁性構件22進行嵌入成形。此時，由于在印刷基板2上預先開設有多個外側腿部插入孔6c，因此注入該外側腿部插入孔6c內的磁性粉末混合樹脂即成為外側腿部23。由此，繞組P1、P2與磁性構件22的平板部24、25緊密接合。
此外，由于該平板部24、25的圓周長度隨著半徑方向的擴大而從中心開始向外側擴大，因此，為了避免磁通通路不必要的擴大，隨著半徑方向的擴大(圓周長度的擴大)，相應地使磁性構件22的厚度減小，從而使得圓周長度與厚度的乘積(截面積)保持相等，而與半徑方向的位置無關。
[0046]并且，作為變形例，采用下述結構，即:使由鐵氧體等磁性構件構成的中央腿部21貫穿樹脂類的磁性構件22，由此能夠任意地改變該中央腿部21相對于磁性構件22的位置(例如，能夠拔出插入、旋轉的結構)，從而能調整作為變壓器或線圈的電感。例如，如圖9所示將中央腿部21設為外螺紋形狀，在磁性構件22的中央部的孔內形成內螺紋形狀的溝槽，通過將中央腿部21旋入、拔出插入磁性構件22的孔內來調整插入量，從而調整磁阻。由此，即使磁性粉末混合樹脂的磁性構件22或鐵氧體等的中央腿部21的磁特性發(fā)生偏差，也可通過調整來消除偏差，從而使變壓器或線圈的特性保持恒定。
[0047]如上所述，根據(jù)實施方式2，光源點燈裝置100中，由于在磁性構件22中使用了混合有磁性粉末的樹脂，因此能使印刷基板2的螺旋狀導電箔與磁性構件22之間的抵接變得容易，從而能夠實現(xiàn)具有良好特性的變壓器lc。此外，通過采用能夠調整電感的結構，能夠實現(xiàn)性能穩(wěn)定的變壓器lc。進而，能夠實現(xiàn)具有良好特性及穩(wěn)定性能的DC/DC轉換部103，進一步能夠實現(xiàn)具有良好特性及穩(wěn)定性能的光源點燈裝置100。
這種結構不限于變壓器lc，在自耦變壓器Ib及線圈Ia中也相同。
[0048]另外，在上述實施方式1、2中，在印刷基板的面或層上將導電箔形成為螺旋狀，從而構成片式的變壓器或線圈，但是也可不使用印刷基板，而將導電性的平板形成為螺旋狀，從而構成片式的變壓器或線圈。
[0049]此外，在上述實施方式1、2中，舉出將使用了設有中間抽頭的片式變壓器或線圈的DC/DC轉換部應用于對LED進行點燈的光源點燈裝置中的例子，但并不限于此，也可將其應用于對放電燈進行點燈的光源點燈裝置。即使是用于放電燈的光源點燈裝置，與LED的情況相同，也可實現(xiàn)簡單結構的光源點燈裝置。
[0050]此外，在上述實施方式1、2中，示出了應用于對LED或放電燈進行點燈的點燈裝置的反激式DC/DC轉換器的示例，但是也可將設有中間抽頭的片式變壓器或線圈用于正激式DC/DC轉換器。在這種情況下，也可按照上述所說明的那樣來使用從中間抽頭引出的功率。
[0051]除此以外，本發(fā)明申請在其發(fā)明范圍內可以進行各實施方式的自由組合，或者對各實施方式的任意結構要素進行變形，或者在各實施方式中省略任意結構要素。
工業(yè)上的實用性
[0052]如上所述，本發(fā)明所涉及的光源點燈裝置通過引出與片式變壓器或線圈的端子相同的面上的螺旋狀導電箔，并將其作為中間抽頭，能夠在電源電壓較低的情況下確保能進行正常的點燈動作的控制電源，因此，適用于以車載電池為電源的車載用光源點燈裝置等。
標號說明
[0053]I, Ic變壓器、Ia線圈、Ib自稱變壓器、2印刷基板、3,4通孔、5,4c中央腿部插入孔、6，6c，7外側腿部插入孔、8，13，22磁性構件、9，24，25平板部、10，21中央腿部、11，12，23外側腿部、100光源點燈裝置、101直流電源、102電源開關、103，103a，103b DC/DC轉換部、104控制電源部、104a電源部、105控制部、106驅動器、107控制電路部、108LED。
【權利要求】
1.一種光源點燈裝置，用于向車載燈具的光源提供點燈用的功率，其特征在于，包括: DC/DC轉換部，該DC/DC轉換部使用由繞組和磁性構件構成的變壓器或線圈，從電源生成所述點燈用的功率，其中，該繞組由螺旋狀的導電構件來形成； 控制電路部，該控制電路部對所述DC/DC轉換部進行控制；以及 控制電源部，該控制電源部向所述控制電路部提供控制用的電源， 提供給所述控制電源部的功率由從與形成所述變壓器或所述線圈的繞組的端子相同的面上引出的中間抽頭(引出線)來提供。
2.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述控制電源部接收所述繞組的中間抽頭(引出線)上產生的電壓，并輸出比所述電源的電壓要高的電壓。
3.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述繞組是將安裝有電子元器件的印刷基板的一部分的導電箔形成為螺旋狀而得到的。
4.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 在所述磁性構件中使用混合有磁性粉末的樹脂。
5.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述DC/DC轉換部使用將一次繞組和二次繞組彼此絕緣的變壓器。
6.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述DC/DC轉換部使用將一次繞組的一個端部與二次繞組的一個端部相連接的自耦變壓器。
7.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述DC/DC轉換部使用設置有中間抽頭(引出線)的線圈。
8.如權利要求1所述的光源點燈裝置，其特征在于， 所述光源是放電燈或LED。
【文檔編號】H02M3/28GK103748776SQ201180072873
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2011年9月28日 優(yōu)先權日:2011年9月28日
【發(fā)明者】貫里康博 申請人:三菱電機株式會社