專利名稱：燈用變壓器的制作方法
燈用變壓器
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)是2006年8月31日提交的名稱為"LAMP TRANSFORMER"
的美國(guó)實(shí)用專利申請(qǐng)系列No. 11/513,777的部分繼續(xù)申請(qǐng)，在此引入其全部 內(nèi)容作為參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于啟動(dòng)燈如HID(高強(qiáng)度放電)燈的高壓觸發(fā)器模塊(high voltage igniter module)。具體地，本發(fā)明涉及高壓變壓器和相連觸發(fā)器模塊 的機(jī)械設(shè)計(jì)。
按照常規(guī)，使用高壓?jiǎn)?dòng)電路啟動(dòng)HID燈，如車燈或頭燈。啟動(dòng)電路 通常包括引線框(leadframe)或印刷電路板和變壓器，其中引線框附帶電子元 件，以產(chǎn)生高壓?jiǎn)?dòng)信號(hào)。另外，引線框可提供電連接點(diǎn)，以驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電 路并向HID燈傳送高壓?jiǎn)?dòng)信號(hào)。
高壓?jiǎn)?dòng)電路的常規(guī)實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例包括安裝在啟動(dòng)電路引線框 上的燈座(lamp receptacle)。啟動(dòng)電路變壓器通常直接安裝在引線框上或者與 引線框分開安裝，在后一情況下，變壓器可安裝在燈殼上，其中引線框提 供所需的繞組連接點(diǎn)。
高壓觸發(fā)器變壓器產(chǎn)生提供啟動(dòng)信號(hào)所需的高壓信號(hào)，通常具有磁芯 以及環(huán)繞磁芯的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。已知次級(jí)繞組產(chǎn)生的輸出電壓與次 級(jí)繞組的繞數(shù)和初級(jí)繞組的繞數(shù)之比有關(guān)。
在組裝HID燈的過程中，常見的做法是使用絕緣材料封裝變壓器，以 使繞組與容納在燈殼中的其它電子元件電絕緣。另外，將變壓器封裝提高 了變壓器性能的整體穩(wěn)定性。封裝變壓器所帶來的一個(gè)缺點(diǎn)是封裝之后表 征變壓器的必要步驟。表征包括測(cè)試變壓器，以確定變壓器的相關(guān)電氣特 征。
按照常規(guī)，觸發(fā)器變壓器的表征在完全組裝觸發(fā)器模塊之后進(jìn)行。觸 發(fā)器引線框附帶啟動(dòng)電路的所有電子元件，包括變壓器。在組裝引線框之后，封裝變壓器，然后對(duì)安裝并封裝在完整引線框組件上的變壓器進(jìn)行表 征。當(dāng)封裝觸發(fā)器變壓器的特性不符合所要求的性能規(guī)格時(shí)，將整個(gè)引線 框廢棄，或者需要大范圍返修來除去封裝材料以更換變壓器。
將變壓器安裝并封裝在燈殼中之后，對(duì)變壓器進(jìn)行表征。當(dāng)觸發(fā)器變壓器 的特性不符合所要求的性能規(guī)格時(shí)，將外殼和變壓器組件廢棄，或者需要 大范圍返修，將封裝變壓器從外殼中取出，以更換變壓器。
本發(fā)明提供觸發(fā)器模塊和相連的變壓器，以能夠在變壓器組裝在燈殼 內(nèi)或變壓器安裝于觸發(fā)器引線框之前對(duì)變壓器進(jìn)行表征。當(dāng)封裝之后確定 觸發(fā)器變壓器的特性不符合性能規(guī)格時(shí)，所披露的觸發(fā)器模塊無需如上所 述廢棄/返修引線框或外殼。
本發(fā)明的其它方面涉及變壓器封裝設(shè)備和方法。此外，披露與變壓器
支承件(transformer carry)為 一體的變壓器》茲芯的繞線方法。

發(fā)明內(nèi)容
燈用觸發(fā)器模塊的示范性實(shí)施方案包括封裝觸發(fā)器變壓器和支承件； 連接在封裝觸發(fā)器變壓器上的支承件；封裝觸發(fā)器變壓器安裝于其上的引 線框；容納引線框、封裝觸發(fā)器變壓器和支承件的外殼；其中所述支承件 適于將封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì)于引線框和外殼之一或兩者定位于 預(yù)定位置。
可包括用于使封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì)于引線框和外殼之一或 兩者定位的機(jī)構(gòu)。觸發(fā)器變壓器包括柱形、矩形或其它多邊形形狀的棒狀 磁芯和沿磁芯縱向長(zhǎng)度的多個(gè)繞組。擋墻膠帶(margin tape)可用于限定繞組 沿磁芯縱向長(zhǎng)度的范圍，還限定封裝沿變壓器縱向長(zhǎng)度的范圍。類似地， 支承件包括第一和第二端件(end part),所述端件形成繞線擋墻(bobbin wall) 以限定繞組沿磁芯縱向長(zhǎng)度的范圍，或者形成封裝擋墻以限定封裝沿變壓 器縱向長(zhǎng)度的范圍。端件可各自具有一個(gè)或多個(gè)用于將封裝觸發(fā)器變壓器 和支承件定位于引線框的定位銷。在另一實(shí)施方案中，外殼包括一個(gè)或多 個(gè)用于將封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì)于外殼定位于預(yù)定位置的定位特 征。
組裝燈模塊的方法包括以下步驟將包括第一端件和第二端件的支承件安裝于變壓器磁芯的第 一端和第二端；在安裝所述支承件第 一端件和第
二端件之前或之后，環(huán)繞^磁芯盤繞初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；將具有承載件的 變壓器放置在封裝模具中；封裝變壓器；將封裝變壓器安裝于觸發(fā)器引線 框上的預(yù)定位置；將觸發(fā)器引線框放置在外殼中。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方案的燈用觸發(fā)器變壓器。 圖2A和圖2B分別是圖1所示燈用觸發(fā)器變壓器的前視圖和側(cè)視圖。 圖3示出放置在外殼中的圖1所示燈用觸發(fā)器變壓器的前視圖。 圖4A和4B示出燈用觸發(fā)器模塊組件。
圖5A至5I示出燈用觸發(fā)器變壓器和組裝燈用觸發(fā)器模塊的方法。 圖6A和6B示出另一燈用觸發(fā)器模塊組件。
圖7A至7E示出燈用觸發(fā)器變壓器的另一實(shí)施方案和組裝燈用觸發(fā)器 模塊的方法。
圖8A和8B是燈用觸發(fā)器變壓器模塊蓋體的仰視圖和側(cè)視圖。
圖9示出燈用觸發(fā)器變壓器模塊外殼的另一實(shí)施方案。
圖IOA至IOC是燈用觸發(fā)器變壓器模塊外殼的詳圖。
圖IIA至IIC示出燈用觸發(fā)器變壓器和組裝方法。
圖12A和12B是燈用觸發(fā)器變壓器支承件的透視圖。
圖13A至圖13D示出燈用觸發(fā)器變壓器的再一實(shí)施方案和組裝方法。
圖14A至14D類似地示出燈用觸發(fā)器變壓器的再一實(shí)施方案和組裝方法。
圖15A至15D示出燈用觸發(fā)器變壓器和用于封裝的燈用觸發(fā)器變壓器 的制造方法。
圖16A至16D示出燈用觸發(fā)器變壓器和用于封裝的燈用觸發(fā)器變壓器 的組裝方法的順序步驟。
具體實(shí)施例方式
將氣體放電燈用高壓變壓器和相連的觸發(fā)器模塊具體應(yīng)用于車燈產(chǎn) 品，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文的教導(dǎo)可應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)品。模塊 設(shè)計(jì)包括引線框或印刷電路板(PCB)(包括低壓電子元件)和被高壓絕緣封裝
9材料基本覆蓋的高壓磁芯變壓器。高壓磁芯變壓器借助于支承件安裝在引 線框上。應(yīng)當(dāng)指出的是，出于本發(fā)明的目的，低壓是指等于或小于約lkV
的電壓，高壓是指大于約lkV(例如30kV)的電壓。然而，本發(fā)明不限于這 些具體電壓。
可在變壓器連接于引線框之前或之后完成高壓磁芯變壓器的封裝。在 連接于引線框之前對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)封裝提供了廢棄封裝高壓磁芯變壓器的 機(jī)會(huì)，而不是在封裝磁芯變壓器的特性沒有落在允許公差以內(nèi)時(shí)廢棄整個(gè) 引線框或相連的外殼。換言之，在變壓器連接于PCB之前，進(jìn)行封裝高壓 變壓器所要求的表征。該設(shè)計(jì)(及其實(shí)施方案)與現(xiàn)有技術(shù)不同，現(xiàn)有技術(shù)要 求在變壓器連接于觸發(fā)器引線框或安裝在觸發(fā)器模塊室內(nèi)之后封裝觸發(fā)器 模塊高壓變壓器。如本發(fā)明背景部分所討論的，在現(xiàn)有布置中，在封裝變 壓器之后，對(duì)高壓變壓器進(jìn)行表征。因而，現(xiàn)有觸發(fā)器模塊在變壓器的特 征沒有落在允許公差以內(nèi)時(shí)要求將具有相連變壓器的封裝引線框或具有封 裝變壓器的燈殼廢棄。
參考圖1,示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方案的封裝棒狀磁芯變壓器組 件10。變壓器組件10包括封裝磁芯變壓器12、第一支承端件或支承部件 14、第二支承端件或支承部件16。支承端件優(yōu)選包括定位特征如插槽17和 18，所述定位特征提供將封裝棒狀磁芯變壓器組件定位于外殼(見圖3)的機(jī) 構(gòu)，通過下述討論將更加清楚。
在一種示范性實(shí)施方案中，棒狀磁芯變壓器包括棒狀磁芯。出于本發(fā) 明的目的，術(shù)語(yǔ)"棒狀磁芯"是指，但不限于，柱形或矩形磁芯。然而， 其它^F茲芯形狀落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并可包括例如近似為柱形、方形、三 個(gè)或更多個(gè)縱向面，形成三角形、五邊形、六邊形或其它多邊形截面。期 望支承端件14和16由高溫塑性材料如PPS或ULTEM制成，盡管可預(yù)期具 有提供類似優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)的類似材料。支承端件14和16在連接于磁芯材料 的縱向端時(shí)發(fā)揮至少三種基本作用。支承件端部發(fā)揮繞線擋墻的作用，以 利用磁芯的最大長(zhǎng)度有效盤繞變壓器磁芯，即支承件端部/繞線擋墻限定繞 組沿磁芯縱向長(zhǎng)度的范圍。另外，支承端件14和16作為沉積在模具和支 承端件之間的絕緣封裝材料的支撐件，所述模具容納進(jìn)行固化的變壓器封 裝材料。即支承端件形成封裝擋墻，以限定封裝沿變壓器縱向長(zhǎng)度的范圍。 此外，支承端件14和16作為封裝棒狀磁芯變壓器相對(duì)于引線框/印刷電路板和外殼之一或兩者的定位件(見圖3)。具體地，定位銷56(圖3)與定位耳 片(locator tab)和/或定位插槽(例如插槽17、 18)相配合，通過以下對(duì)一種或 多種優(yōu)選布置的說明將更加清楚。
在經(jīng)過變壓器繞線工藝之后，通過在襯里模具(lined mold)中鑄塑繞組 變壓器，來封裝圖1所示的變壓器。在封裝材料固化之后，完成封裝棒狀 磁芯變壓器10的全部表征和測(cè)試。應(yīng)當(dāng)指出的是，可在觸發(fā)器模塊的任意 進(jìn)一步組裝之前，進(jìn)行封裝棒狀磁芯變壓器10的這種表征和測(cè)試，從而避 免在封裝棒狀磁芯變壓器不滿足所述表征和測(cè)試的相關(guān)公差時(shí)廢棄和/或返 修較完整的觸發(fā)器模塊組件。
參考圖2A和圖2B，封裝棒狀磁芯變壓器組件10包括封裝棒狀磁芯變 壓器12、設(shè)置在變壓器磁芯28的相對(duì)軸向端的第一支承端件14和第二支 承端件16。第一支承端件14具有從其外壁部分向內(nèi)延伸的支承端件插槽 17、從支承端件的底部切向向外延伸的支承端件耳片32、從支承端件的第 一面或內(nèi)表面向內(nèi)延伸的內(nèi)凹槽34、從支承端件的第二面或外表面向內(nèi)延 伸的外凹槽36。將凹槽34、 36示意為具有相同的尺寸，并且在一種布置中 為圓形，盡管還可以為其它結(jié)構(gòu)。類似地，為了便于構(gòu)造、庫(kù)存和組裝， 第二支承端件16為第一支承端件14的鏡像，盡管本發(fā)明不應(yīng)受限于本文 所示以及所描述的具體構(gòu)型。因而，第二支承端件具有支承端件插槽18、 支承端件耳片40、內(nèi)凹槽42和外凹槽44。限定支承內(nèi)凹槽34、 42的尺寸， 以例如通過壓力裝配或粘結(jié)接納或連接變壓器磁芯28的相對(duì)縱向端。應(yīng)當(dāng) 指出的是，支承件外凹槽36和44使得相同的支承端件能夠用于變壓器磁 芯28的任一端，從而一個(gè)端件與另一個(gè)端件的無意互換并不影響組件。
圖3示出了安裝在外殼54中的棒狀磁芯變壓器組件10。外殼54優(yōu)選 具有延伸到外殼內(nèi)腔中的外殼定位耳片56，從而與標(biāo)記14表示的具有插槽 17的支承端件相嚙合。這種嚙合布置保證變壓器組件IO在外殼54內(nèi)并相 對(duì)于外殼54按照需要最終定位。
圖4A和4B示出了將所述變壓器和外殼引入燈用觸發(fā)器模塊組件。更 具體地，燈用觸發(fā)器模塊組件包括適于覆蓋的外殼500、電連接件如內(nèi)孔連 接件502、外殼底蓋或底座504、燈506如常用作頭燈的高強(qiáng)度放電燈。燈 容器(lamp receiver)優(yōu)選包括從外殼向外延伸的撓性指桿桿(flexible finger)如 金屬指桿510(此處示意為四個(gè)環(huán)向隔開的指桿)，所述撓性指桿用于機(jī)械卡緊燈506的外周端部周圍。外殼內(nèi)部為固定在變壓器組件和電連接件上的
引線框或印刷電路板512。燈引線從燈中伸出，在外殼中部附近穿過外殼的 頂部，并與外殼內(nèi)的引線框/印刷電路板和變壓器電連接。底蓋504固定在 外殼的其余部分上，例如底蓋的周邊熔接、焊接或粘結(jié)固定在外殼上，以 密封燈用觸發(fā)器模塊，從而完成如圖4A所示的組件。經(jīng)由容納在連接件 512中的嚙合電連接件(例如凸面插入式電連接件(male plug-type electrical connector))向燈用觸發(fā)器模塊組件提供電力。
圖5A至圖51示出了燈用觸發(fā)器變壓器的替換性實(shí)施方案和根據(jù)本發(fā) 明的示范性實(shí)施方案組裝燈用觸發(fā)器模塊的方法。首先參考圖5A,變壓器 支承件64包括定位插槽或定位凹槽65,以將變壓器組件定位在外殼中。除 位于第一支承端件上的定位插槽65以外，第二支承端件也可包括定位插槽 或定位特征(未示出)。支承端件的其它定位機(jī)構(gòu)包括支承件定位耳片68，所 述支承件定位耳片68與具有嚙合縫、槽或溝的燈模塊外殼接合或嚙合。圖 5A的棒狀磁芯變壓器組件表示組裝觸發(fā)器模塊的最初階段60。棒狀磁芯變 壓器組件具有包括次級(jí)繞組59和初級(jí)繞組69的棒狀磁芯變壓器62、在變 壓器62的相對(duì)端軸向隔開的第一支承端件64和第二支承端件66、大致平 行于變壓器的軸線安裝在第一和第二支承端件之間的引線導(dǎo)向橋(lead guide bridge)70。第一支承端件64包括支承件定位銷耳片76、穿過定位銷 耳片76向外伸出的接合支承件定位銷77和78。類似地，第二支承端件66 包括支承件定位銷耳片79;接合支承件定位銷81,其具有從耳片向外伸 出用于安放在引線框中的部分，以下將進(jìn)一步描述；定位耳片68。除了提 供在隨后的組裝步驟中用于接合支承端件與引線框/PCB的機(jī)構(gòu)以外，如果 需要，支承件定位銷還可提供用于盤繞變壓器引線的電連接點(diǎn)。例如可配 置沒有引線導(dǎo)向橋70的棒狀磁芯變壓器組件，以使初級(jí)繞組引線72和74 與兩個(gè)獨(dú)立的金屬定位銷如定位銷78和81電連接。次級(jí)繞組引線71和73 可分別與第三定位銷和第四定位銷連接，和/或穿過設(shè)置在支承端件64、 66 之一或兩者之上的引線孔。應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明不限于使變壓器、克組與 引線框/PCB電連接的支承件定位銷或支承件饋通孔(carrier feed through hole)或者其它連接點(diǎn)的具體結(jié)構(gòu)，圖5A至51所示的示范性實(shí)施方案使初 級(jí)繞組引線72和74分別穿過引線導(dǎo)向橋的開口 63和67,從而定位連接于 印刷電路板的引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。次級(jí)繞組或低壓引線71與支承引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
1277電連接，次級(jí)高壓引線73穿過支承端件引線孔61。
圖5B示出了組裝觸發(fā)器模塊的第二步80，即使用絕緣封裝材料82如 有機(jī)硅或環(huán)氧材料封裝變壓器磁芯和繞組。應(yīng)當(dāng)指出的是，支承端件66和 68提供封裝擋墻，以限定封裝沿變壓器縱向長(zhǎng)度的范圍。
組裝觸發(fā)器模塊的第三步90包括在使封裝變壓器引線72和74穿過 變壓器引線導(dǎo)向開口或孔98和100之后，例如通過釬焊將所述引線與引線 框/PCB 92電連接。另外，例如通過將各定位銷77、 78和81釬焊于PCB， 在PCB支承件定位銷接納件(carrier locator pin receiver)94、 77和96處將封 裝磁芯變壓器82和支承件連接于PCB。
在組裝觸發(fā)器模塊的第四步110中，將燈116插在連接在外殼112上 的燈座114中。將燈引線(未示出)推入或穿入外殼。如圖5D所示，通過將 燈焊接在外圍搭接指桿113、 115上，將燈固定于燈座。
如圖5E所示，預(yù)先穿過引線通孔125的第一燈引線電連接在位于外殼 內(nèi)側(cè)的金屬條122上。應(yīng)當(dāng)指出的是，金屬條連接點(diǎn)124經(jīng)設(shè)置隨后連接 變壓器的高壓次級(jí)引線。燈引線的連接可包括激光焊接、釬焊或電連接電 引線和金屬條的其它常規(guī)方法。此外，引線導(dǎo)孔127提供第二燈引線的隔 離和到達(dá)印刷電路板的路徑。
參考圖5F,示出了組裝觸發(fā)器模塊的第六步130,該步驟包括將完整 的PCB 92插入外殼112，并如圖5E所示將與引線導(dǎo)孔127相連的第二燈 引線(未示出)電連接在引線框或PCB上。借助于圖5E所示的接合耳片Ul、 123，將PCB定位并連接在外殼內(nèi)。
組裝觸發(fā)器模塊的第七步140包括通過余隙孔(access hole)142將封裝 變壓器的高壓次級(jí)繞組引線電連接在圖5G所示的電連接點(diǎn)124上。
在圖5H中，組裝觸發(fā)器模塊的后續(xù)步驟或步驟八150包括將底蓋152 設(shè)置在PCB 132連接件154的上方并連接所述底蓋152。如上所述，可利用 粘合劑固定、超聲焊接或通過其它機(jī)械方法連接底蓋。底蓋包括高壓連接 封閉蓋151，當(dāng)?shù)咨w固定在適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)該高壓連接封閉蓋151與高壓連接 封閉底座153嚙合。
圖5I示出了組裝觸發(fā)器模塊的透視圖。
圖6A和6B示出了觸發(fā)器模塊組件的另一優(yōu)選實(shí)施方案。具體地，燈 用觸發(fā)器模塊具有外殼520,該外殼520包括開口朝外的電連接件522。外殼底蓋524、燈容器530、燈容器底座531和燈526與上述布置相同，除非 另外指出。外殼520內(nèi)為包括變壓器和支承件528的印刷電路板532。應(yīng)當(dāng) 指出的是，該觸發(fā)器模塊與參考圖4A和4B討論的燈用觸發(fā)器模塊相同， 不同的是變壓器支承件528包括模制在支承件端部528中的豎直定位特征 或定位插槽534、 536。定位插槽534、 536與模制在外殼520中的定位耳片 嚙合，以提供印刷電路板在外殼520內(nèi)預(yù)定位置的所需定位。另外，變壓 器支承件包括引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)538，以相對(duì)于印刷電路板限定變壓器初級(jí)繞組 引線的路徑并將其定位來進(jìn)行電連接。
圖7A至7E示出了結(jié)合圖6A和6B示例以及描述的燈用觸發(fā)器模塊的 一系列組裝步驟。如圖7A和7B所示，初始步驟包括變壓器組件在燈殼內(nèi) 的布置。該變壓器組件包括封裝變壓器54;支承件，其包括設(shè)置在變壓 器的相對(duì)軸向端的第一端件542和第二端件544;橫跨在第一和第二端件之 間的引線導(dǎo)向橋554。另外，支承端件包括有助于相對(duì)印刷電路板定位支承 件和相連變壓器的定位銷546、 548、 550和552。引線導(dǎo)向橋554從第一支 承端件542延伸至第二支承端件544并且具有圖7B所示的引線導(dǎo)向孔或槽 546和566。初級(jí)繞組引線556和558分別穿過引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)564和566， 以定位隨后連接在印刷電路板上的引線。變壓器次級(jí)繞組引線560釬焊在 金屬導(dǎo)柱546上，變壓器次級(jí)繞組引線562穿過支承端件導(dǎo)孔565。
在圖7B中，外殼520包括支承件定位耳片561和563，以分別與支承 件定位槽插534和536接合或嚙合，從而將變壓器定位于燈殼內(nèi)的預(yù)定位 置。
如圖7C和7D所示，印刷電路板570安裝在觸發(fā)器模塊外殼520中。 優(yōu)選地，在將印刷電路板570布置在觸發(fā)器組件外殼內(nèi)之前，將插入式連 接件568連接在印刷電路板570上。即連接件優(yōu)選固定于印刷電路板的邊 緣，連接件的相對(duì)邊緣上向內(nèi)延伸的槽共同容納限定外殼側(cè)壁中凹槽的壁， 以將連接件和印刷電路板鎖定在外殼上。如圖所示，初級(jí)繞組引線556和 558分別穿過印刷電路板引線導(dǎo)孔564和566。變壓器支承件導(dǎo)柱546、 548、 550、 552分別對(duì)準(zhǔn)并穿過印刷電路板引線導(dǎo)孔570、 572、 574、 576。
圖7示出了印刷電路板570在觸發(fā)器模塊外殼520中的最終布局。第 一燈引線582穿過印刷電路板引線導(dǎo)孔580,第二燈引線584穿過位于模塊 外殼520內(nèi)部的高壓連接封閉底座584中的引線導(dǎo)孔。燈引線584借助于釬焊或焊接與金屬板587電連接。對(duì)于所進(jìn)行的其它電連接/機(jī)械連接，引 線柱546、 548、 550和552以及初級(jí)繞組引線556和558 4f焊、焊接，即 電連接在印刷電路板金屬墊片、印刷線(track)和/或板上。通過將高壓次級(jí)繞
實(shí)現(xiàn)高壓次級(jí)繞組引線562與高壓燈引線584的電連接。印刷線/板與觸發(fā) 器模塊外殼的內(nèi)表面為一體并借助于金屬印刷線與燈連接板587電連接。 以下參考圖IOA至IOC討論有關(guān)這種高壓電連接的其它細(xì)節(jié)。
在圖7E中，外殼底蓋588定位在與燈相對(duì)的外殼表面上。粘結(jié)固定、 超聲焊接或借助于其它一些手段適當(dāng)?shù)剡B接外殼底蓋588，從而完成如圖
6A和6B所示的燈用觸發(fā)器模塊組件。
對(duì)于底蓋588,圖8A和8B示出了高壓連接蓋590的細(xì)節(jié)，該高壓連 接蓋590覆蓋如圖9所示并參考圖7D簡(jiǎn)單描述的高壓連接封閉底座586內(nèi) 的燈連接板587。另外，圖9示出了觸發(fā)器模塊外殼520的其它特征，該觸 發(fā)器模塊外殼520包括定位耳片561和563;燈引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)592;導(dǎo)電 印刷線596,該導(dǎo)電印刷線596從次級(jí)繞組高壓連接板594延伸至位于連接 封閉底座586內(nèi)的燈引線連接板587;燈引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)592。
圖10A至10C示出了燈高壓連接至次級(jí)高壓連接板587的附加詳圖。 具體地，圖10A示出了與燈座531內(nèi)的燈引線電連接的燈高壓印刷線596。 印刷線596包括電連接變壓器高壓次級(jí)繞組引線的墊片594。圖IOB示出了 高壓連接板587和相連的封閉底座586的另一視圖。圖10示出了燈座531 和相連的燈高壓板594的另一視圖。
在圖11A至11C中，完整的未封裝燈用觸發(fā)器變壓器包括盤繞有次級(jí) 和初級(jí)繞組的變壓器磁芯和支承件。首先，構(gòu)造變壓器，該變壓器包括棒 狀石茲芯600、擋墻膠帶602和604、次級(jí)繞組606和初級(jí)繞組608。首先， 環(huán)繞磁芯600盤繞次級(jí)繞組606，其中擋墻膠帶602和604限定次級(jí)繞組 606沿^f茲芯600的覆蓋范圍。接著，將初級(jí)繞組608盤繞在次級(jí)繞組606的 外表面上。如圖11A所示，限定次級(jí)繞組引線610和612的路徑，其中使 次級(jí)繞組引線612穿過穿透擋墻膠帶604的引線導(dǎo)孔613。初級(jí)繞組的末端 為引線614和616。
參考圖IIB，將圖11A的變壓器連接在支承件上。該支承件包括第一 端件620、與第一端件軸向隔開的第二端件622、在第一和第二端件之間延
15伸的引線導(dǎo)向橋624。支承端件620具有與外殼相配合的定位插槽626和定 位柱630、 632，支承端件622具有定位插槽628和定位柱634、 636。各端 件620和622還優(yōu)選包括例如通過粘結(jié)和/或壓力裝配連接于變壓器磁芯600 的端部的凹槽。支承端件622包括凹槽638，支承端件620包括位于支承件 端部?jī)?nèi)表面的凹槽(未示出)。另外，支承端件622包括用于限定次級(jí)繞組引 線612的路徑的引線導(dǎo)孔640。
引線導(dǎo)向橋624在支承端件620和622之間延伸，且具有槽狀引線導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)642、 644、 646、 648，以限定變壓器初級(jí)繞組引線614、 614的路徑 /定位變壓器初級(jí)繞組引線614、 614。
圖IIC示出了安裝在圖IIB所示支承件上之后的圖IIA所示的變壓器。 如圖所示，^^刀級(jí)繞組引線614和616分別穿過引線導(dǎo)向才幾構(gòu)644和648。 借助于釬焊或焊接將次級(jí)繞組引線610連接于引線導(dǎo)柱630，使次級(jí)繞組引 線612穿過引線導(dǎo)孔640。
圖12A和12B示出了兩種附加的變壓器支承件實(shí)施方案。圖12A示出 了包括支承端件620、 628和引線導(dǎo)向橋的支承件，該引線導(dǎo)向橋包括引線 導(dǎo)向開口或細(xì)長(zhǎng)槽662、 664。引線導(dǎo)向橋橫跨在支承端件620、 628之間， 并以使初級(jí)繞組引線橫向偏移對(duì)準(zhǔn)的方式構(gòu)造。圖12B示出了包括引線導(dǎo) 向橋670的支承件，該引線導(dǎo)向橋670具有橫向?qū)?zhǔn)的引線導(dǎo)向開口或細(xì) 長(zhǎng)槽672、 674。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖12A和圖12B所示的支承件實(shí)施方案為 本發(fā)明所述其它變壓器支承件(例如參考圖11B示例以及描述的支承件)的 替換方案。
參考圖13A示出了封裝變壓器和支承件布置的示范性方法。首先，將 連接在支承件246上的未封裝變壓器插入封裝模具322。變壓器組件包括支 承件246，初級(jí)繞組引線224、 226，次級(jí)繞組引線225、 227。支承件包括 定位柱250、 251、 255、 254。應(yīng)當(dāng)指出的是，初級(jí)和次級(jí)繞組引線設(shè)置在 封裝模具之外，從而所述初級(jí)和次級(jí)繞組引線將不會(huì)受到隨后施用的封裝 材料的作用。具體地，初級(jí)繞組引線226、 224分別穿過引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)266、 260，次級(jí)繞組引線225位于支承端件的外表面上，且第二次級(jí)繞組引線在 位置227處連接于定位銷250。
接著，如圖13B所示，經(jīng)由變壓器支承件的引線導(dǎo)向橋形成的開口， 將封裝材料332注入封裝模具的腔內(nèi)。支承端件作為壁來容納進(jìn)行固化的封裝材料。另外，可在寬的初級(jí)和次級(jí)絕緣導(dǎo)線繞組尺寸范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)盤 繞變壓器磁芯的兩種方法。
接著，如圖13C所示，將變壓器和相連的支承件從封裝模具246中取 出，形成封裝變壓器340。
最后，如圖13D所示，如本文以上所述，將封裝變壓器組件340連接 于引線框或印刷電路板352。此時(shí)，封裝變壓器和印刷電路板組件即將放入 燈用觸發(fā)器模塊外殼。
圖14A至14D示出了封裝變壓器的另一種示范性方法。與參考圖13A 至13D示例以及討論的封裝方法不同，該方法包括將變壓器和相連的支承 件連接于印刷電路板之后對(duì)變壓器進(jìn)行封裝。圖14A示出了連接于印刷電 路板682的未封裝變壓器組件680。
接著，將印刷電路板682和變壓器組件680插入封裝模具684進(jìn)行封 裝。封裝模具684具有腔686,設(shè)定該腔686的尺寸以容納變壓器680和隨 后施用的封裝材料。即封裝模具的內(nèi)壁限定封裝變壓器的最終輪廓和尺寸。
參考圖14C,經(jīng)由位于變壓器上方的印刷電路板開口 688、 690,將封 裝材料注入封裝模具。
在封裝材料固化以后，將印刷電路板682和相連的變壓器組件從模具 684中耳又出(圖14D)。
此時(shí)，封裝變壓器組件和相連的印刷電路板即將以如上所述的方式放 入燈用觸發(fā)器模塊外殼。
參考圖15A至15C，示出了盤繞和組裝包括支承件的未封裝變壓器組 件的一系列示范性步驟。如上所述，按照該方法組裝的未封裝變壓器組件 可隨后封裝以及組裝在燈用觸發(fā)器模塊外殼中。
參考圖15A,將標(biāo)記帶(marking tape)707、 709施用于棒狀磁芯700， 以限定隨后施用的次級(jí)繞組711沿磁芯的范圍。接著，環(huán)繞磁芯700盤繞 次級(jí)繞組711，環(huán)繞次級(jí)繞組盤繞初級(jí)繞組713。應(yīng)當(dāng)指出的是，使次級(jí)繞 組引線705穿過支承端件引線導(dǎo)孔715。接著，通過將棒狀磁芯700的端部 插入凹槽706,將支承端件702和704連接于棒狀^茲芯的端部，另一支承件 凹槽位于支承端件702的內(nèi)表面。通過壓力裝配、粘結(jié)和/或其他機(jī)械/化學(xué) 結(jié)合手段，將磁芯的端部連接于支承端件。
圖15B示出了安裝引線導(dǎo)向橋的下一步驟，將該引線導(dǎo)向橋膠粘和/或壓入分別位于各支承端件702、 704上的插槽718、 720中。其他類似的插 槽設(shè)置在支承端件702、 704的背面，以固定引線導(dǎo)向橋708。使初級(jí)繞組 引線714、 716分別穿過引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)710、 712,通過釬焊或焊接將次級(jí)繞 組引線703連接于定位柱722。
圖15C示出了連接有支承件的組裝未封裝變壓器組件。應(yīng)當(dāng)指出的是， 可在連接或未連接支承端件的情況下，實(shí)現(xiàn)參考圖15A所述的繞線方法。
參考圖16A，首先將棒狀磁芯粘接在支承端件702、 704上和/或?qū)魻?i"茲芯的端部壓入支承端件凹槽706和位于支承端件702內(nèi)側(cè)的相同凹槽。
接著，環(huán)繞棒狀磁芯730盤繞次級(jí)繞組711，其中支承端件702、 704 作為繞線擋墻來限定次級(jí)繞組711沿磁芯703的范圍。使次級(jí)繞組引線705 穿過引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)715,并使次級(jí)繞組703終止于定位柱722。隨后，環(huán)繞 次級(jí)繞組711盤繞初級(jí)繞組713。
接著，如參考圖15B所討論的，將引線導(dǎo)向橋連接于支承件(見圖16C)。
圖16D示出了連接有支承件的完整未封裝變壓器組件。應(yīng)當(dāng)指出的是， 在連接支承端件的情況下，實(shí)現(xiàn)參考圖16B所述的繞線方法，從而消除了 如參考圖15A至15C所述使用標(biāo)記帶的需要。如上所述，可隨后將按照?qǐng)D 16A至16D的方法組裝的未封裝變壓器組件封裝以及組裝在燈用觸發(fā)器模 塊外殼中。
參考優(yōu)選實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。顯然，在閱讀和理解前述說 明時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行改進(jìn)和替換。本發(fā)明應(yīng)解釋為包括所有這些 改進(jìn)和替換。
18
權(quán)利要求
1. 一種燈用觸發(fā)器模塊，包括封裝觸發(fā)器變壓器；支承件，該支承件連接于所述封裝觸發(fā)器變壓器；印刷電路板，所述封裝觸發(fā)器變壓器和支承件安裝在該印刷電路板上；和外殼，該外殼用于容納所述印刷電路板、封裝觸發(fā)器變壓器和支承件；其中所述支承件適于將所述封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì)于所述印刷電路板和所述外殼之一或兩者定位于預(yù)定位置。
2. 權(quán)利要求1的模塊，還包括將所述封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì) 于所述印刷電路板和外殼之一或兩者定位于預(yù)定位置的機(jī)構(gòu)。
3. 權(quán)利要求l的模塊，其中所述封裝觸發(fā)器變壓器包括棒狀磁芯。
4. 權(quán)利要求4的模塊，其中所述棒狀磁芯變壓器具有柱形或其他多邊 形截面和沿所述磁芯縱向長(zhǎng)度的多個(gè)繞組。
5. 權(quán)利要求4的模塊，還包括擋墻膠帶，其中該擋墻膠帶限定所述繞 組沿所述磁芯縱向長(zhǎng)度的范圍。
6. 權(quán)利要求4的模塊，還包括擋墻膠帶，其中該擋墻膠帶限定封裝沿 所述變壓器縱向長(zhǎng)度的范圍。
7. 權(quán)利要求4的模塊，其中所述支承件包括各自分別連接于所述磁芯 的第 一端和第二端的第 一端件和第二端件。
8. 權(quán)利要求7的模塊，其中所述第一端件和所述第二端件形成繞線擋 墻，以限定所述繞組沿所述磁芯縱向長(zhǎng)度的范圍。
9. 權(quán)利要求7的模塊，其中所述第一端件和所述第二端件形成封裝擋 墻，以限定所述封裝沿所述變壓器縱向長(zhǎng)度的范圍。
10. 權(quán)利要求7的模塊，其中所述第一端件和所述第二端件各自具有一 個(gè)或多個(gè)用于將所述封裝觸發(fā)器變壓器和支承件定位于所述印刷電路板上 預(yù)定位置的定位銷。
11. 權(quán)利要求7的模塊，其中所述外殼包括一個(gè)或多個(gè)定位特征，并且 所述第一端件和所述第二端件限定一個(gè)或多個(gè)定位特征，通過使所述一個(gè) 或多個(gè)外殼定位特征與所述一個(gè)或多個(gè)端件定位特征嚙合，將所述封裝觸發(fā)器變壓器和支承件相對(duì)于所述外殼定位于預(yù)定位置。
12. 權(quán)利要求11的模塊，其中所述外殼定位特征包括耳片，并且所述 端件定位特征包括插槽。
13. 權(quán)利要求4的模塊，其中所述變壓器繞組包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞 組，所述繞組各自終止于一對(duì)連接引線，并且其中所述支承件包括引線導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)，以將所述初級(jí)引線或次級(jí)引線中的至少一個(gè)相對(duì)于各自的連接點(diǎn) 定位于所述印刷電路板。
14. 權(quán)利要求13的模塊，其中所述引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)橋接所述第一端件和 所述第二端件并且包括一個(gè)或多個(gè)開口 ，相應(yīng)的引線從所述開口中穿過。
15. 權(quán)利要求4的模塊，其中所述變壓器繞組包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞 組，所述繞組各自終止于一對(duì)連接引線，并且其中所述支承件包括至少一 個(gè)引線導(dǎo)孔以限定所述連接引線中至少 一個(gè)的路徑。
16. —種組裝燈模塊的方法，包括以下步驟將包括第一端件和第二端件的支承件安裝于棒狀磁芯變壓器的磁芯的 第 一端和第二端；將具有所述支承件的變壓器放置在封裝模具中； 封裝所述吏壓器;將封裝變壓器從所述封裝模具中取出；將所述封裝變壓器安裝在觸發(fā)器印刷電路板上的預(yù)定位置；和 將所述觸發(fā)器印刷電路板放置在外殼中。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述支承件還包括引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并且 所述變壓器包括各自終止于一對(duì)連接引線的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述方 法還包括以下步驟在封裝之前，使所述初級(jí)或次級(jí)引線中的至少一個(gè)穿入所述引線導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)，以將所述引線定位于預(yù)定位置。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中所述第一端件和所述第二端件各自具有 一個(gè)或多個(gè)定位銷，所述方法還包括以下步驟在安裝之前，使用所述定位銷將所述封裝觸發(fā)器變壓器定位于所述印 刷電路板上的預(yù)定位置。
19. 權(quán)利要求16的方法，其中所述外殼限定一個(gè)或多個(gè)定位特征，并 且所述第一端件和所述第二端件限定一個(gè)或多個(gè)定位特征，所述方法還包括以下步驟通過使所述一個(gè)或多個(gè)外殼定位特征與所述一個(gè)或多個(gè)端件定位特征 嚙合，將所述封裝觸發(fā)器變壓器相對(duì)于所述外殼定位于預(yù)定位置。
20. —種變壓器組件，包括變壓器，其包括棒狀磁芯、環(huán)繞所述磁芯盤繞的次級(jí)繞組和環(huán)繞所述 次級(jí)繞組盤繞的初級(jí)繞組；支承件，其包括各自分別連接于所述棒狀磁芯的第一端和第二端的第 一端件和第二端件；和封裝材料，其基本上覆蓋所述變壓器繞組的外表面的一部分， 其中所述第一端件和所述第二端件形成擋墻，所述擋墻限定所述次級(jí) 繞組和封裝材料之一或兩者沿所述磁芯的范圍。
21. 權(quán)利要求20的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件適 于將所述變壓器組件相對(duì)于印刷電路板和外殼之一或兩者定位于預(yù)定位 置。
22. 權(quán)利要求20的變壓器組件，其中所述初級(jí)繞組和所述次級(jí)繞組各 自終止于一對(duì)連接引線，并且其中所述支承件還包括引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以將 所述初級(jí)或次級(jí)引線中的至少一個(gè)相對(duì)于各自的連接點(diǎn)定位于印刷電路板。
23. 權(quán)利要求22的變壓器組件，其中所述引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)橋接所述第一 端件和所述第二端件并且包括一個(gè)或多個(gè)開口 ，相應(yīng)的引線從所述開口中穿過。
24. 權(quán)利要求21的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件包 定位銷。
25. 權(quán)利要求21的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件限 定一個(gè)或多個(gè)用于將所述變壓器組件相對(duì)于所述外殼定位于預(yù)定位置的定 位插槽。
26. —種變壓器組件，包括變壓器，其包括棒狀磁芯、環(huán)繞所述磁芯盤繞的次級(jí)繞組、環(huán)繞所述 次級(jí)繞組盤繞的初級(jí)繞組；支承件，其包括各自分別連接于所述磁芯的第 一端和第二端的第 一端件和第二端件；和封裝材料，其基本上覆蓋所述變壓器的整個(gè)外表面，其中所述第一端件和所述第二端件適于將所述變壓器組件相對(duì)于印刷 電路板和外殼之一或兩者定位于預(yù)定位置。
27. 權(quán)利要求26的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件形 成擋墻，所述擋墻限定所述次級(jí)繞組和封裝材料之一或兩者沿所述磁芯的范圍。
28. 權(quán)利要求27的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件包 括一個(gè)或多個(gè)用于將所述變壓器組件定位于所述印刷電路板上預(yù)定位置的 定位銷。
29. 權(quán)利要求27的變壓器組件，其中所述第一端件和所述第二端件限 定一個(gè)或多個(gè)用于將所述變壓器組件相對(duì)于所述外殼定位于預(yù)定位置的定 位特征。
30. —種組裝燈模塊的方法，包括以下步驟將包括第 一端件和第二端件的支承件安裝于棒狀磁芯變壓器的磁芯的 第 一端和第二端；將所述棒狀磁芯變壓器安裝于觸發(fā)器印刷電路板的預(yù)定位置； 將所述棒狀磁芯變壓器和所述支承件 一起放置在封裝模具中； 封裝所述觸發(fā)器變壓器；和 將所述觸發(fā)器印刷電路板放置在外殼中。
31. 權(quán)利要求30的方法，其中所述支承件還包括引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并且 所述變壓器包括各自終止于一對(duì)連接引線的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述方 法還包括以下步驟在將所述棒狀磁芯變壓器安裝于所述觸發(fā)器印刷電路板上預(yù)定位置之 前，使所述初級(jí)或次級(jí)引線穿過所述引線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以將所述引線定位于 預(yù)定位置。
32. 權(quán)利要求30的方法，其中所述第一端件和所述第二端件各自具有 一個(gè)或多個(gè)定位銷，所述方法還包括以下步驟在將所述棒狀磁芯變壓器安裝于所述觸發(fā)器印刷電路板上預(yù)定位置之 前，使用所述定位銷將所述觸發(fā)器變壓器定位于所述印刷電路板上的預(yù)定位置。
33. 權(quán)利要求30的方法，其中所述外殼限定一個(gè)或多個(gè)定位耳片，并 且所述第一端件和所述第二端件限定一個(gè)或多個(gè)定位插槽，所述方法還包 括以下步驟通過使所述一個(gè)或多個(gè)定位耳片與所述一個(gè)或多個(gè)定位插槽嚙合，將 所述封裝觸發(fā)器變壓器相對(duì)于所述外殼定位于預(yù)定位置。
34. —種盤繞變壓器磁芯的方法，包括將包括第一端件和第二端件的支承件連接于所述變壓器磁芯的第一端 和第二端，其中所述支承端件形成繞線擋墻，以限定一個(gè)或多個(gè)隨后施加 的繞組沿所述^f茲芯的范圍；和環(huán)繞所述磁芯盤繞變壓器次級(jí)繞組，并且環(huán)繞所述次級(jí)繞組盤繞初級(jí) 繞組。
全文摘要
本發(fā)明披露了燈用變壓器和將燈用變壓器組裝在觸發(fā)器模塊或外殼中的方法。燈用變壓器包括封裝棒狀磁芯變壓器和連接在封裝棒狀磁芯變壓器上的支承件，該支承件適于將封裝棒狀磁芯變壓器定位在印刷電路板上的預(yù)定位置和/或定位在外殼內(nèi)的預(yù)定位置。另外，本發(fā)明披露了使用變壓器支承件的變壓器繞線和封裝方法。
文檔編號(hào)H01F27/02GK101512689SQ200780031901
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者布魯斯·羅伯茨, 維克托·K·瓦爾加 申請(qǐng)人:通用電氣公司