专利名称：照明应用的变感扼流圈的制作方法
照明应用的变感扼流圏本发明涉及变感扼流圈并且尤其涉及可用在电子镇流器中用于对 诸如发光管或气体放电灯的发光装置进行点火和运行的变感扼流圏。这种变感扼流圈可以用于在谐振电路中产生高压脉冲用于对诸如 发光管、气体放电灯或弧光灯的发光装置进行点火。在发光管的情况 下，点火电压可以为几千伏特。例如在国际专利申请WO 03/007318 A2中描述了适于此目的的变 感扼流圏。其中公开了一种带有对称式双E芯的变感扼流圏。在运行这种发光装置时值得期望的是，至少一个处于低压范围中 的其它电压可供一个或多个辅助电路使用。例如值得期望的是，对发 光装置的电极中的至少一个进行加热，以便改善灯的寿命和效率。为 了加热，通常需要5至15伏特范围内的电压，其中必须相对精确地维持 所述电压，因为否则可能会损伤加热的部分，或者可能会缩短发光装 置的寿命。因此本发明的目的在于，提供一种变感扼流圏，所述变感扼流圏 一方面可以用于发光装置的点火电路，另一方面可靠地提供可用于辅 助电路(例如加热电路)的电压。本发明的另一目的在于，提供一种 用于具有相应辅助装置、例如加热装置的发光装置的驱动装置。所述目的通过一种变感扼流團得以实现，该变感扼流圏具有绕 组体；芯，其被如此插入绕组体中，使得芯在绕组体中形成气隙；至 少一个主绕组，其缠绕在绕组体上并针对高压被设计；至少一个辅助 绕组，所述辅助绕组的绕组数如此来设计，使得可以分接低压，并且 所述辅助绕组布置在气隙上方或附近。另外本发明还提供一种用于发 光装置的使用这种变感扼流圈的驱动装置。详细地，根据优选的实施形式提供具有如下元件的变感扼流圏绕组体，其被分成至少两个绕组腔；两部分的芯，其中每一部分芯都具有E形横截面，该E形横截面具 有两个等长的长度为第一长度hl的外腿和略短的长度为第二长度h2的 中间腿，且其中该两部分的芯被插入在绕组体中，使得如果相对的外 腿的端面具有平衡距离a，则组成的双E芯在部分芯的中间腿之间形成厚度为d-(hl-h2) x 2+a的气隙；至少一个主绕组，其缠绕在绕组体上且被至少两个绕组腔分成第 一主绕组和第二主绕组，其中主绕组针对高压被设计；和至少一个辅助绕组，其在至少一个绕组腔中在气隙(10)旁或者 尽可能靠近气隙(IO)地布置在主绕组上方，并且其线團数如此来设计 使得可以分接低压。通过辅助绕组可以实现对辅助电路、例如加热装置的供应。因为 可以在主绕组上施加^艮高的电压，而辅助绕组上的电压相比而言应非 常低(例如在5至15伏特的范围内)，所以对于辅助绕组需要很少的线 團(一至5线圈)。由此得出，辅助绕组的少量线圈在绕组腔中具有大 的定位空间。因为由于芯和漏磁场的不均匀性，辅助绕组的电感大大 地取决于辅助绕组在绕组腔中的位置，所以在制造技术上难以以可再助绕组。但根据本发明确定，辅助绕组的电感以抛物线形式随着至气隙的 距离而变化。这意味着，电感的位置依赖性在气隙附近最小。因此， 尽可能靠近气隙或在气隙之上布置辅助绕组解决了带有辅助绕组的变 感扼流圈的制造公差和串联漏磁大的问题。在本发明的一个实施形式中，绕组体具有分离壁，由此绕组体被 分成两个绕组腔。在此，分离壁沿着气隙以环绕的方式布置，使得第 一和第二主绕组分别围绕两个E形芯中的分別 一个的中间腿，并且分离 壁围绕气隙。将绕组体分成多个绕组腔的通常优点在于，可以将所谓的层间电 压保持得小。如果一个绕组层的线圏数很大，那么由于主绕组上通常 高的电压和沿着层的绕组线的电压降，两个绕组层之间的电压差很大， 从而产生以下问题，即由于大的电势差而在各个层内的飞弧是可能的。 通过将绕组体分成多个绕组腔，可以将每层的线圏数量保持得小并且 两个彼此相继的绕组层之间的电势差相应地较小。此外，在绕组腔中的主绕组的最上层和正确布置的辅助绕组之间 的电势差也相应地较低，从而在主绕组和辅助绕组之间飞弧的危险也 变得较小。为了实现辅助绕组在气隙附近的定位，在面向分离壁的侧上以绕组腔的第一二分之一、优选地笫一三分之一、更优选地第一四分之一、 特别优选地第一八分之一将辅助绕组缠绕在主绕组上方。因为分离壁沿 着气隙布置，所以也可以将分离壁用作用于缠绕辅助绕组的止挡，使得 辅助绕组位于气隙附近。由此改善在制造时电感的精度和可再现性。在一个可替代的实施形式中，绕组体可以具有两个分离壁，这两 个分离壁将绕组体分成三个绕组腔。在此这些分离壁这样来布置，使 得三个绕组腔中的中间的绕组腔沿着气隙以环绕的方式布置。然后辅 助绕组在该中间的绕组腔中被缠绕到主绕组上。这样布置的优点是，辅助绕组可以较精确地被定位在气隙上方， 并且在这种情况下可以实现电感的更小的位置依赖性。在本发明的一种有利的改进方案中，两个辅助绕组以对称于气隙 且紧靠气隙的方式布置。通过对称布置可以得到几乎相等的电感和在负载时几乎相等的电 感降。由此还可以实现在制造时非常小的串联漏磁，并可以在辅助绕 组上分接尽可能准确相等的电压。在一种实施形式中，气隙厚度的数值为1.4mm。这个数值适用于镇 流器中的变感扼流圏用于对发光装置进行点火和运行。在另一实施形式中，分离壁具有厚度为1.5mm。这个数值同样表明 适用于变感扼流圏用于在镇流器中用于对发光装置进行点火和运行。优选地，这种变感扼流圈可用在电子镇流器中用于对发光管或气 体放电灯进行点火和运行。在一种有利的改进方案中，上述发光装置的电极中的至少一个通过在辅助绕组上所分接的电压被加热。由此改善了发光装置的寿命。 在本发明的另一方面中，提供一种用于发光装置的使用如上所述的变感扼流圏的驱动装置。下面借助
不同的实施形式，其中图1示出通过绕组体和尚未插入的两部分的E形芯的剖面；图2示出电感距离曲线图；图3示出通过具有两个绕组腔的变感扼流圈的剖面；和 图4示出通过具有三个绕组腔的变感扼流圏的剖面。 图l示出本发明的一个实施形式，并示出绕组体l的剖视图，该绕 组体l被分离壁2分成两个绕组腔3a和3b。两部分的芯4a和4b在分离状态下示出，在所述分离状态下，芯4a、 4b尚未被插入到绕组体l中。每 个部分芯4a、4b都具有E形横截面，具有两个等长的长度为hl的外腿5a、 5b、 6a和6b以及略短的长度为h2的中间腿7a和7b。在这种情况下涉及 对称式双E芯。但其它横截面形状也是可能的。例如，两部分的芯可以 由具有U形横截面的两个部分芯来实现，或者由具有U形横截面的部分 芯与具有I形横截面的部分芯来实现。双L芯也是可能的。这些部分芯 可以是对称的或者不对称的。所述绕组体并不局限于具有多个绕组腔 的绕组体。取决于工作电压的高度和线圈线的绝缘，只有一个绕组腔 的绕组体也是可能的。在实现分别具有E形横截面面积的两部分的芯时，外腿5a、 5b、 6a 和6b以及中间腿7a和7b被构造成长方体形。根据芯4a和4b的该实施形 式，绕组体l同样可以具有长方体的基本结构。绕组体l由非金属的且不导电的材料制成，或者由磁性非激活的材 料制成，优选地由塑料以压铸技术制成。但也可以使用其它材料，例 如陶资。芯4a、 4b优选地含有铁磁材料。为了获得根据在图1中所示的实施形式的本发明变感扼流圏，将主 绕组施加在第一绕组腔3a中、接着施加在至少一个第二绕组腔3b中。 然后贴靠分离壁2缠绕至少一个辅助绕组。接下来从绕组体l的相对侧 插入两部分的芯4a和4b的两个部分。在一些实施形式中，在插入两部 分的芯期间测量绕组的电感，两个部分芯4a和4b从绕组体的相对端被 插入到绕组体中如此长的时间，直到产生预定的电感值。在外腿5a、 5b、 6a和6b的端面ll之间留有所谓的平衡距离a,所述平衡距离a也可 以采取零值。平衡距离a必要时被填充有磁性非激活的材料。例如可以 使用必要时带有诸如硅树脂的粘结剂的玻璃珠作为填充材料。因为中 间腿7a和7b以比外腿5a、 5b、 6a和6b短的方式构造，所以在部分芯3a、 3b的中间腿7a和7b之间形成厚度为d-2 x (hl-h2)+a的气隙IO。在图l所 示的实施形式中，绕组体1具有沿着气隙10环绕布置的单独的分离壁2。 因为辅助绕组贴靠着分离壁2缠绕，所以辅助绕组尽可能最靠近气隙， 由此可以实现制造的非常小的串联漏磁，并且辅助绕组对称于气隙布 置，由此可以发出尽可能精确相等的电压。如果在面向分离壁(2)的侧上以绕组腔的第一三分之一、优选四 分之一、更优选八分之一将辅助绕组缠绕在主绕组上方，则本发明已展示出其作用。图2示出曲线图，其中根据在关于绕组轴A的轴向上在气隙10和辅 助绕组9之间的距离S表示出电感L。如从图2可以看出，电感L的距离依 赖性具有抛物线形的特性曲线，其中抛物线的最小值位于气隙的中点。 这意味着，电感L的距离依赖性在气隙10处最小，因为在抛物线的顶点 处的斜率dL/da为零。图3示出通过本发明变感扼流圈的技术实施形式的剖面，其中绕组 体l被分离壁2分成两个绕组腔3a和3b。由此主绕组被分成第一部分主 绕组8a和第二部分主绕组8b。由图3可见，两个辅助绕组9a和9b对称于 气隙10来构造。通过将分离壁2用作用于缠绕辅助绕组9a、 9b的止挡， 可以实现辅助绕组9a、 9b靠近气隙10的布置和辅助绕组9a和9b相对于 气隙10的对称对准。在图3中所示的实施形式还示出与绕组线连接的连 接引线12。连接引线12以如下方式与绕组体1集成为基座，即绕组轴A 以平行于连接引线12的方式布置。但基座也可以这样来构造，使得连 接引线12垂直于绕组方向布置。图4示出通过本发明变感扼流圈的技术实现的剖面，其中绕组体l 被两个分离壁2a和2b分成三个绕组腔3a、 3b和3c。由此主绕组被分成 笫一部分主绕组8a、第二部分主绕组8b和第三部分主绕组8c。在此， 第二部分主绕组8b布置在笫二 (中间的)绕组腔3b中并围绕气隙10。 辅助绕组9a和9b在中心缠绕在中间的绕组腔3b中。由图4可见，辅助绕 组9居中地且以对称于气隙10的方式布置并且允许特别与位置无关的 电感，由此可以使制造公差和串联漏磁最小化。如在图3中那样，在图 4的实施形式中也示出与绕组线连接的连接引线12。连接引线12以如下 方式与绕组体l集成为基座，即绕组轴A平行于连接引线12布置。但基 座也可以这样来构造，使得连接引线12垂直于绕组方向布置。已示例性地借助实施形式说明了本发明。但本发明的范围并不限 于如上面所描述的其实施例，而是还延及技术人员的专业知识范围内 的改进方案。因此本发明的范围并不局限于说明书，而是由权利要求 书来限定。例如也可以设想具有多于两个的分离壁和多于三个的绕组 腔或者根本没有分离壁的实施形式。同样可以设想多于一个的主绕组 和多于两个的辅助绕组。此外，芯的腿横截面也可以呈圆形、椭圓形 或矩形。
权利要求
1.变感扼流圈，具有绕组体(1)；芯(4a，4b)，其被如此插入在所述绕组体(1)中，使得所述芯在所述绕组体中形成至少一个气隙(10)；至少一个主绕组(8a，8b，8c)，其缠绕在所述绕组体(1)上，其中所述主绕组(8a，8b，8c)针对高压来设计；和至少一个辅助绕组(9a，9b)，其线圈数如此来设计，使得可以分接低压，并且所述辅助绕组布置在所述气隙(10)上方或附近。
2. 如权利要求1所述的变感扼流圏，其中所述辅助绕组(9a，9b) 至少部分地缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
3. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圏，其中所述绕组体 (1)被分成至少两个绕组腔(3a，3b)，其中所述至少 一 个主绕组(8a， 8b， 8c )被至少两个绕组腔 (3a，3b，3c)分成第一部分主绕组(8a)和第二部分主绕组(8b ), 和其中所述至少一个辅助绕组(9a， 9b )在至少一个绕组腔(3a， 3b， 3c ) 中被缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
4. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圏，其中所述芯包括 至少两个部分芯，其中两部分的芯(4a，4b)的每个部分芯都具有E形 横截面，所述E形横截面具有两个等长的长度为笫一长度(hl)的外腿(5a，5b，6a，6b)和略短的长度为第二长度(h2 )的中间腿(7a， 7b ), 并且其中所述两部分的芯Ha，4b)被插入在所述绕组体(1)中，使 得如果相对的外腿(5a，5b，6a，6b)的端面(11)具有平衡距离(a)， 则组装成的双E芯在所述部分芯(4a，4b)的所述中间腿(7a，7b)之间 形成所述气隙(10)。
5. 如权利要求3或4中任一项所述的变感扼流圏，其中所述绕组体 (1)具有分离壁(2 )，该分离壁将所述绕组体(1)分成两个绕组腔 (3a，3b)，其中所述分离壁(2)沿着所述气隙(10)以环绕的方式布置。
6. 如权利要求5所述的变感扼流圈，其中在面向所述分离壁(2) 的侧上以所述绕组腔(3a, 3b)的笫一二分之一将所述辅助绕组(9a，9b) 缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
7. 如权利要求6所述的变感扼流團，其中在面向所述分离壁(2) 的侧上以所述绕组腔(3a， 3b)的第一三分之一将所述辅助绕组(9a，9b) 缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
8. 如权利要求6所述的变感扼流團，其中在面向所述分离壁(2) 的侧上以所述绕组腔(3a， 3b)的第一四分之一将所述辅助绕组(9a， 9b ) 缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
9. 如权利要求6所述的变感扼流圏，其中在面向所述分离壁(2) 的侧上以所述绕组腔(3a, 3b)的第一八分之一将所述辅助绕组(9a， 9b ) 缠绕在所述主绕组(8a，8b)上方。
10. 如权利要求3或4中任一项所述的变感扼流團，其中所述绕 组体(1)具有两个分离壁(2a，2b)，所述两个分离壁将所述绕组体(1)分成三个绕组腔(3a，3b，3c)，其中中间的绕组腔(3b)沿着所 述气隙(10)布置。
11. 如权利要求IO所述的变感扼流圏，其中所述辅助绕组(9a，9b) 在中间的绕组腔(3b)中沿着所述气隙(10)布置。
12. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圏，其中所述辅助 绕组(9a，9b)只具有一至五个线圏。
13. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圈，其中构造两个 尽可能对称于所述气隙(10)布置的辅助绕组(9a，9b)。
14. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圏，其中所述气隙 (10)的厚度为1.4mm。
15. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流團，其中所述分离 壁(2)具有厚度为1.5mm。
16. 如前述权利要求中任一项所述的变感扼流圈，所述变感扼流 圏被这样设计，使得所述主绕组(8a，8b，8c)可以用于驱动发光体， 并且分接的电压可由所述辅助绕组(9a, 9b)用于对灯元件进行加热。
17. 如权利要求16所述的变感扼流圏，其中所述发光装置是发光 管或气体放电灯。
18. 如权利要求16或17所述的变感扼流圏，其中由所述辅助绕组 (9a， 9b)分接的电压可以用于对所ii^光装置的至少一个电极进行加热。
19. 具有如权利要求1至18中任一项所述的变感扼流團的发光装 置用的驱动装置。
全文摘要
本发明涉及变感扼流圈，所述变感扼流圈具有绕组体；芯，其被插入在所述绕组体中，使得所述芯在所述绕组体中形成至少一个气隙；至少一个主绕组，其缠绕在所述绕组体上，其中所述主绕组针对高压来设计；和至少一个辅助绕组，其线圈数如此来设计，使得可以分接低压并且所述辅助绕组布置在所述气隙上方或附近。
文档编号H01F27/38GK101283418SQ200680023460
公开日2008年10月8日 申请日期2006年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者D·克罗普弗米勒, K·格哈德, W·布拉施克 申请人:沃格特电子元件有限责任公司