专利名称:变压器结构的利记博彩app
技术领域:
本发明是关于一种变压器结构,尤指一种可增加漏电感的变压器结构。
背景技术:
变压器为各种电器设备中经常使用的电子组件。请参阅图1,其为一传统变压器的结构示意图。如图1所示,该变压器1主要包含一铁芯组11、一绕线基座12、一主级绕线13与一次级绕线14等。其中,主级绕线13及次级绕线14是上下叠绕于绕线基座12的绕线区中,且以一胶带15彼此绝缘分离。铁芯组11可将轴心111设置于绕线基座12的套管121内,使铁芯组11与主级绕线13及次级绕线14产生电磁耦合感应,以达到电压转换的目的。
变压器漏电感(leakage inductance)的控制对电源转换器十分重要,因为它将影响到电源转换器的电力转换效率。为提升电源转换器的电力转换效率,相关技术已致力于增加变压器绕线的耦合率,降低漏电感,进而减少电压转换的能量损失。在图1所示的变压器结构中,由于主级绕线13与次级绕线14是上下叠绕于绕线基座12的绕线区中,因此主级绕线13与次级绕线14形成较少的磁漏,绕线耦合率(coupling coefficient)增加,漏电感降低,经变压器转换电压的能量损耗较少,由此可提升电源转换器的电力转换效率。
然而,在液晶电视等新一代电子产品的电源供应系统中,变压器则以具漏电感型的变压器为主流。电源供应系统的电流会先经过一变压器初级绕线固有的漏电感L和一电容组件C所构成的LC谐振电路;同时,近似于半个正弦波的电流会通过功率场效晶体管开关。当电流为零时,开关将导通,而经过半个正弦波后电流返回零时,开关将关闭。采用这种具有谐振电路的软开关设计,可减小开关组件的开关损耗与降低噪声。
增加变压器漏电感的方式有许多种,其主要是将主级绕线与次级绕线分隔一特定距离,降低绕线耦合率,以增加变压器的漏电感。请参阅图2,其为一传统具有漏电感型变压器的结构示意图。如图2所示,该变压器2包含一绕线基座21、一主级绕线22、一次级绕线23与一胶带24,其中该绕线基座21具有一第一侧板211、一第二侧板212与绕线部213。胶带24是缠绕于绕线部213实质上中央的位置且具有一宽度d,以将绕线部213分割成一第一绕线区2131与一第二绕线区2132。主级绕线22与次级绕线23是分别缠绕于第一绕线区2131与第二绕线区2132中,且分别以一第一侧胶带25与一第二侧胶带26与第一侧板211及第二侧板212相间隔,由胶带24的分隔可使主级绕线22与次级绕线23之间维持一定的电气安全距离,另外由第一侧胶带25与第二侧胶带26可使绕线22、23与外部导电物之间也能保持符合电气安全的电气安全距离。此外,主级绕线22与次级绕线23间的胶带24宽度d越宽,则代表绕线耦合率降低,漏电感增加,此将有利于电源供应系统中谐振电路的控制。
然而,上述结构虽可增加漏电感,但却仍然存在许多的问题。举例而言,漏电感的大小是取决于主级绕线22与次级绕线23间胶带24的宽度d,由于胶带24是软性材质且无法完全固定,因此结构较为松散且易因长期使用或摇动而移位,造成漏电感值降低或不稳定,进而影响到电源供应系统的谐振电路控制。此外,以胶带24、第一侧胶带25与第二侧胶带26做分隔物以维持电气安全距离的方式,需用大量人工进行胶带缠绕的动作,由于胶带具有粘性且宽度又小,因此加工时既费时又繁琐,造成产能无法提升,徒费人力与成本。
而且,若需要制造具有不同漏电感的变压器,则需要改变主级绕线与次级绕线的距离,这样便需要改变胶带的宽度且需调整绕线基座的尺寸或重新设计整个变压器结构,因而增加了开发模具的成本。由此可知,一旦因产品设计要求而需要调整或改变变压器的漏电感时,由于传统的变压器结构无法在不改变绕线基座现有尺寸的条件下调整变压器的漏电感,因此将会增加许多制造成本。
而且,随着电子科技的进步,电子设备对于电源转换器的电力转换效率要求越来越大,例如要求变压器将400V的电压转换成为2000V的电压,由于转换后的电压值过大,因此在产品的安全标准规格方面则要求变压器的主级绕线与次级绕线间的电气安全距离必须加大,才可避免因转换的电压值过大而贯通主级绕线与次级绕线之间的绝缘层,进而使得主级绕线与次级绕线之间发生导通的现象,而图2所示的传统变压器结构是利用胶带24所缠绕的宽度d来绝缘主级绕线22与次级绕线23,由于距离太短且电压过大将会贯通胶带24而使得主级绕线22与次级绕线23之间导通,这样将造成电子设备无法符合要求,而无法运作与使用。
因此,如何发展一种可改进现有变压器结构的缺点,且可有效控制与增加漏电感、提升电气安全性、结构简单、可符合安全规定要求、节省人工与成本的变压器结构,实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种变压器结构,其由间隔板件来隔开主级绕线与次级绕线,或是将主级绕线与次级绕线分开设于本体的不同侧面的容置槽中,以增加主级绕线与次级绕线的距离,使变压器的漏电感提升,再由U型铁芯的凸出部与I型铁芯之间的距离来调整变压器的漏电感,以增加电气安全性,并解决现有技术中,变压器结构电气安全距离不足,制作耗时费力,胶带易变质等问题。
本发明的另一目的在于提供一种变压器结构,该变压器结构可通过磁心组调整变压器的漏电感,而无需重新开发适用的绕线部模具,从而节省制造成本与时间。
为达上述目的,本发明的一较广义实施例为提供一种变压器,其中包含一主级绕线;多个次级绕线;一第一绕线部,其用以缠绕该主级绕线;多个第二绕线部,其分别用以缠绕所述次级绕线,并设置于该第一绕线部的两侧边;多个间隔板件,其分别设置于所述第一绕线部及所述第二绕线部之间,并且具有一容置部;一贯穿部,其贯穿该第一绕线部、所述第二绕线部及所述间隔板件;一铁芯组,其包含一I型铁芯及一U型铁芯,该U型铁芯的两侧边之间具有多个凸出部,该I型铁芯部分容置于该贯穿部中,该U型铁芯的所述凸出部是插入所述间隔板件的所述容置部中,由该U型铁芯的所述凸出部与容置于该贯穿部中的该I型铁芯之间的距离来调整该变压器的漏电感。
根据本发明的方案,其中所述间隔板件的容置部是开口于所述间隔板件上方的。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯的凸出部是自所述间隔板件的上方插入所述容置部中,并置于所述第一绕线部及所述第二绕线部的上方。
根据本发明的方案,其中所述第二绕线部的侧边具有一凹槽,且与该贯穿部相连通,用以容置该铁芯组的部分结构。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯包含多个延伸部,所述延伸部设置于该U型铁芯的两侧边,且与I型铁芯的两侧边相接触,使该铁芯组与所述主级绕线及所述次级绕线产生电磁耦合感应。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯的所述凸出部是设置于所述延伸部之间的。
根据本发明的方案,其中所述间隔板件的容置部是开口于所述间隔板件的顶面或是一侧面。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯的所述凸出部是自间隔板件的顶面或侧面插入所述容置部中,并置于所述第一绕线部及所述第二绕线部的上方或侧面。
为达上述目的,本发明的另一较广义实施例为提供一种变压器,其中包含一本体,其包含一第一侧面、一第二侧面、一贯穿部、与该第一侧面相连通的一第一容置槽、与该第二侧面相连通的多个第二容置槽及多个开口,其中所述第二容置槽设置于该第一容置槽的两侧边,且所述第二容置槽与该第一容置槽之间具有一间隔壁面;一主级绕线;多个次级绕线;一第一绕线部,其用以缠绕该主级绕线,并设置于与该第一侧面连通的该第一容置槽中且包含一第一信道,其中该第一信道是与该贯穿部相连通;多个第二绕线部,用以缠绕所述多个次级绕线,并分别设置于与该第二侧面连通的所述多个第二容置槽中,且包含一第二信道及一容置部,其中所述第二信道是与该贯穿部相连通,而该容置部是与该本体的所述开口相连通;一铁芯组,其包含一I型铁芯及一U型铁芯,该U型铁芯的两侧边之间具有多个凸出部,该I型铁芯部分容置于该贯穿部、该第一绕线部的该第一信道及所述第二绕线部的所述第二信道中,该U型铁芯的所述凸出部是由该本体的所述开口插入所述第二绕线部的该容置部中,且该U型铁芯的两侧边与该I型铁芯相接触,由该U型铁芯的所述凸出部与容置于该贯穿部、所述第一信道及所述第二信道中的该I型铁芯之间的距离来调整该变压器的漏电感。
根据本发明的方案,其中该第一侧面与该第二侧面是位于该本体的两相对侧面的。
根据本发明的方案,其中该本体具有多个凹槽,所述凹槽是位于本体的两端,并与该贯穿部相连通。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯还包含多个延伸部,所述延伸部设置于该U型铁芯的两侧边。
根据本发明的方案,其中该U型铁芯的所述凸出部设置于所述延伸部之间。
根据本发明的方案,其中该I型铁芯的部分结构是容置于所述凹槽中,该U型铁芯的延伸部置于所述凹槽中,使该I型铁芯与该U型铁芯相接触。
根据本发明的方案,其中该本体是包含多个向上延伸的档板,所述档板的两端是延伸至所述凹槽的开口处,从而使该U型铁芯置于所述多个档板间。
图1为一传统变压器的结构示意图。
图2为一传统具有漏电感型变压器的结构示意图。
图3a为本发明第一较佳实施例的变压器结构分解示意图。
图3b为图3a的组合示意图。
图4a为本发明第二较佳实施例的变压器结构分解示意图。
图4b为图4a的组合示意图。
图5a为本发明第三较佳实施例的变压器结构分解示意图。
图5b为图5a的A-A’截面剖面图。
图5c为图5a的组合示意图。
其中,附图标记说明如下1、2、3、4、5变压器11、37、56铁芯组111轴心12绕线基座121套管13、22、31、52主级绕线14、23、32、53次级绕线 15、24胶带21绕线基座 211第一侧板
212第二侧板213绕线部2131第一绕线区 2132第二绕线区25第一侧胶带 26第二侧胶带51本体 519挡板511第一侧面512第二侧面513第一容置槽 514第二容置槽36、515贯穿部 516凹槽517间隔壁面33、54第一绕线部541第一信道34、55第二绕线部551第二信道371、561 I型铁芯372、562 U型铁芯 373、563延伸部374、564凸出部 35间隔板件351、352、552容置部518开口具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后面的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化,其都不脱离本发明的范围,且其中的说明及图标在本质上是当作说明之用,而非用以限制本发明。
请参阅图3a,其为本发明第一较佳实施例的变压器结构分解示意图,如图3a所示,变压器3包含主级绕线31、次级绕线32、第一绕线部33、第二绕线部34、间隔板件35、贯穿部36及铁芯组37,其中,第一绕线部33是用来缠绕主级绕线31,第二绕线部34是分别用来缠绕次级绕线32,并设置于第一绕线部33的两侧边,间隔板件35为两隔板结构,分别设置于第一绕线部33与第二绕线部34之间,主要用来分隔第一绕线部33与第二绕线部34,使主级绕线31与次级绕线32的距离增加,以提升变压器3的漏电感,且间隔板件35的内部分别设有容置部351。在此实施例中,该容置部351是开口在间隔板件35的上方,但不以此为限制。
贯穿部36是贯穿第一绕线部33、第二绕线部34以及间隔板件35,并于第二绕线部34的外侧分别形成开口,以供铁芯组37的部分结构置入。铁芯组37主要由I型铁芯371及U型铁芯372所组成,I型铁芯371可从贯穿部36在第二绕线部34侧边形成的其中一个开口插入,依序穿过第二绕线部34、第一绕线部33及另一端的第二绕线部34,并从该另一端的第二绕线部34侧边开口穿出,使I型铁芯371部分容置于贯穿部36中,至于U型铁芯372包含延伸部373及凸出部374,延伸部373分别设置于U型铁芯372的两侧边并向下延伸,而凸出部374则设置于两延伸部373之间并同样向下延伸。
当变压器3进行组装时,I型铁芯371会部分插入贯穿部36,U型铁芯372的凸出部374将会插入间隔板件35的容置部351中,使U型铁芯372置于第一绕线部33及第二绕线部34的上方,而U型铁芯372两侧边的延伸部373将会于贯穿部36的两侧边开口处与I型铁芯371的两侧边相接触(如图3b所示),使铁芯组37与主级绕线31及次级绕线32产生电磁耦合感应,以达到电压转换的目的。
本发明的变压器3主要由U型铁芯372的凸出部374与容置于贯穿部36中的I型铁芯371之间的距离来调整变压器3的漏电感,因此,变压器3可根据不同的漏电感需求而设计不同长度的凸出部374,而不必为了改变变压器的漏电感,而重新设计绕线部或整个变压器结构,可节省具有不同漏电感的变压器的设计成本和所消耗的人力。
请参阅图4a,其为本发明第二较佳实施例的变压器结构分解示意图,如图4a所示,变压器4同样包含主级绕线31、次级绕线32、第一绕线部33、第二绕线部34、间隔板件35、贯穿部36及铁芯组37,其中主级绕线31、次级绕线32、第一绕线部33、第二绕线部34、贯穿部36及铁芯组37的结构、位置以及功能已详述于图3a所示的第一较佳实施例中,在此不再赘述。
在本实施例中,间隔板件35所具有的容置部352与图3a与3b所示实施例的容置部351相比较是设置于间隔板件35的另一侧面,即容置部352设置于间隔板件35的一侧面,当变压器3进行组装时,I型铁芯371会部分插入贯穿部36中,U型铁芯372的凸出部374将会从间隔板件35的侧面插入间隔板件35的容置部352中,使U型铁芯372置于第一绕线部33及第二绕线部34的侧面,而U型铁芯372两侧边的延伸部373将会于贯穿部36的两侧边开口处与I型铁芯371的两侧边相接触(如图4b所示),使铁芯组37与主级绕线31及次级绕线32产生电磁耦合感应,以达到电压转换的目的。
请参阅图5a,其为本发明第三较佳实施例的变压器结构分解示意图,如图5a所示,变压器5包含本体51、主级绕线52、次级绕线53、第一绕线部54、第二绕线部55及铁芯组56。
本体51具有第一侧面511、第二侧面512、第一容置槽513、第二容置槽514、贯穿部515及一凹槽516,其中,第一容置槽513是设置于本体51内部,并开口于第一侧面511,而两个第二容置槽514同样设置于本体51内部且设置于第一容置槽513的两侧,并分别开口于第二侧面512。
第一绕线部54是用来缠绕主级绕线52且具有一第一信道541,并置于本体51的第一容置槽513中,而本实施例的两个第二绕线部55分别用来缠绕次级绕线53,且各自具有第二信道551及容置部552,并置于本体51的第二容置槽514中,其中,两相邻第一容置槽513与第二容置槽514之间是分别由一间隔壁面517来做间隔,且第一侧面511与第二侧面512是位于本体51的两相对侧面,而本体51上方邻近间隔壁面517还包含一开口518,其是与第二容置槽514相连通,当第二绕线部55置于第二容置槽514中时,第二绕线部55的容置部552会与第二容置槽514上的开口518相连通。
由于第一容置槽513与第二容置槽514之间分别具有一间隔壁面517,且各自开口于本体51上的两相对侧面,因此当第一绕线部54与第二绕线部55分别置于第一容置槽513及第二容置槽514时,第一绕线部54与第二绕线部55之间的电气爬电距离将会受到本体51的阻隔而加长,可达到提升电器安全性以及增加漏电感的功能。
铁芯组56主要由I型铁芯561及U型铁芯562所组成,U型铁芯562的两侧边分别具有两延伸部563,且两延伸部563之间具有凸出部564。其中,I型铁芯561可插入贯穿部515以及对应贯穿部515的第一信道541及第二信道551,而U型铁芯562则可置于本体51之上。
请参阅图5b,其为图5a的A-A’截面剖面图,如图5b所示,设置于本体51两端的凹槽516是与贯穿部515的开口相连通,而贯穿部515是贯穿本体51而与第一容置槽513及第二容置槽514相连通,当第一绕线部54与第二绕线部55分别置入本体51的第一容置槽513及第二容置槽514中时,第一绕线部54的第一信道541及第二绕线部55的第二信道551的位置是对应于贯穿部515,即贯穿部515、第二信道551及第一信道541之间为相连通。
请参阅图5c,其为图5a的组合示意图,如图5c所示,当变压器5进行组装时,需先将缠绕主级绕线52的第一绕线部54插入第一容置槽513,以及缠绕次级绕线53的第二绕线部55分别插入第二容置槽514,接着将I型铁芯561依序插入贯穿部515、第二信道551及第一信道541,且I型铁芯561两侧边的部分结构容置于凹槽516中,接着,再将U型铁芯562由本体51上方插入,使凸出部564通过第二容置槽514上的开口518插入第二绕线部55的容置部552中,而U型铁芯562两侧的延伸部563则置于凹槽516之中,而与I型铁芯561的部分结构相接触,进而使铁芯组56与主级绕线52及次级绕线53产生电磁耦合感应,以达到电压转换的目的。
此外,本体51的上表面还可包含两个向上延伸的档板519,该档板519的两端是延伸至凹槽516的开口处,用以在本体51与铁芯组56结合时,能使U型铁芯562容置于两挡板519之间,由设置于本体51上的档板519,可使U型铁芯562更稳固的置于本体51上,以增加变压器5在结构上的稳定性。
综上所述,本发明的变压器结构主要由间隔板件或本体的间隔壁面将主级绕线与次级绕线隔开,以增加主级绕线与次级绕线的距离,使变压器的漏电感提升,再利用U型铁芯的凸出部与容置于贯穿部中的I型铁芯之间的距离来调整变压器的漏电感,因此,变压器可根据不同的漏电感需求而设计不同长度的凸出部,而不必为了改变变压器的漏电感,而重新设计绕线部或甚至于改变整个变压器结构,可节省具有不同漏电感的变压器的设计成本、时间与人力。因此本发明极具产业价值。
本发明由本领域技术人员所进行的修改,只要不脱离本发明的精神,都在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种变压器,其中包含一主级绕线;多个次级绕线;一第一绕线部,其用以缠绕该主级绕线;多个第二绕线部,其分别用以缠绕所述多个次级绕线,并设置于该第一绕线部的两侧边;多个间隔板件,其分别设置于所述第一绕线部及所述第二绕线部之间,并且具有一容置部;一贯穿部,其贯穿该第一绕线部、所述多个第二绕线部及所述间隔板件;以及一铁芯组,其包含一I型铁芯及一U型铁芯,该U型铁芯的两侧边之间具有多个凸出部,该I型铁芯部分容置于该贯穿部中,该U型铁芯的所述凸出部是插入所述间隔板件的所述容置部中,由该U型铁芯的所述凸出部与容置于该贯穿部中的该I型铁芯之间的距离来调整该变压器的漏电感。
2.如权利要求1所述的变压器,其中所述间隔板件的所述容置部是开口于所述间隔板件上方的。
3.如权利要求2所述的变压器,其中该U型铁芯的所述凸出部是自所述间隔板件的上方插入所述容置部中,并置于所述第一绕线部及所述第二绕线部的上方。
4.如权利要求1所述的变压器,其中所述第二绕线部的侧边具有一凹槽,且与该贯穿部相连通,用以容置该铁芯组的部分结构。
5.如权利要求1所述的变压器,其中该U型铁芯包含多个延伸部,所述延伸部是设置于该U型铁芯的两侧边,且与该I型铁芯的两侧边相接触,从而使该铁芯组与所述主级绕线及所述多个次级绕线产生电磁耦合感应。
6.如权利要求5所述的变压器,其中该U型铁芯的所述凸出部是设置于所述延伸部之间。
7.如权利要求1所述的变压器,其中所述间隔板件的所述容置部是开口于所述间隔板件的顶面或是一侧面。
8.如权利要求7所述的变压器,其中该U型铁芯的所述凸出部是自所述间隔板件的所述侧面插入所述容置部中,并置于所述第一绕线部及所述第二绕线部的侧面,或所述第一绕线部及所述第二绕线部的上方。
9.一种变压器,其中包含一本体,其包含一第一侧面、一第二侧面、一贯穿部、与该第一侧面相连通的一第一容置槽、与该第二侧面相连通的多个第二容置槽及多个开口,其中所述第二容置槽设置于该第一容置槽的两侧边,且所述第二容置槽与该第一容置槽之间具有一间隔壁面;一主级绕线;多个次级绕线;一第一绕线部,其用以缠绕该主级绕线,并设置于与该第一侧面连通的该第一容置槽中且包含一第一信道,其中该第一信道与该贯穿部相连通;多个第二绕线部,用以缠绕所述多个次级绕线,并分别设置于与该第二侧面连通的所述多个第二容置槽中,且包含一第二信道及一容置部,其中该第二信道与该贯穿部相连通,而该容置部是与该本体的所述开口相连通;一铁芯组,其包含一I型铁芯及一U型铁芯,该U型铁芯的两侧边之间具有多个凸出部,该I型铁芯部分容置于该贯穿部、该第一绕线部的该第一信道及所述第二绕线部的所述第二信道中,该U型铁芯的所述凸出部是由该本体的所述开口插入所述第二绕线部的该容置部中,且该U型铁芯的两侧边与该I型铁芯相接触,由该U型铁芯的所述凸出部与容置于该贯穿部、所述第一信道及所述第二信道中的该I型铁芯之间的距离来调整该变压器的漏电感。
10.如权利要求9所述的变压器,其中该第一侧面与该第二侧面是位于该本体的两相对侧面,而该本体具有多个凹槽,所述凹槽是位于该本体的两端,并与该贯穿部相连通,其中该U型铁芯还包含多个延伸部,所述延伸部设置于该U型铁芯的两侧边。
11.如权利要求10所述的变压器,其中该U型铁芯的所述凸出部设置于所述延伸部之间。
12.如权利要求10所述的变压器,其中该I型铁芯的部分结构是容置于所述凹槽中,该U型铁芯的所述延伸部置于所述凹槽中,使该I型铁芯与该U型铁芯相接触。
13.如权利要求10所述的变压器,其中该本体还包含多个向上延伸的档板,所述档板的两端是延伸至所述凹槽的开口处,从而使该U型铁芯置于所述多个档板间。
全文摘要
本发明为一种变压器结构,其中包含主级绕线;次级绕线;第一绕线部,其用以缠绕主级绕线;第二绕线部,其分别用以缠绕次级绕线;间隔板件,其分别设置于第一绕线部及第二绕线部之间,并且具有容置部;贯穿部,其贯穿第一绕线部、第二绕线部及间隔板件;铁芯组,其包含I型铁芯及U型铁芯,U型铁芯的两侧边之间具有多个凸出部,I型铁芯部分容置于贯穿部中,U型铁芯的凸出部是插入间隔板件的容置部中,由U型铁芯的凸出部与容置于贯穿部中的I型铁芯的间的距离来调整变压器的漏电感。
文档编号H01F27/24GK101022054SQ200610009210
公开日2007年8月22日 申请日期2006年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者张世贤 申请人:台达电子工业股份有限公司