CN104700993A - 变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器，其包括芯部和线圈部。线圈部包括在不同的方向缠绕在芯部上的初级线圈和次级线圈。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，其通过允许磁通均匀地分散和分布而不集中在任何特定部分来减少由热量的产生而引起的能量的损失。

背景技术

变压器是使用感应电导体通过电绝缘从一个电路到另一个电路传输电能的装置。通过提高或降低电压，变压器从一个电路到另一个电路传输电能。当磁力线基于流经初级线圈的电流的变化增加或减少时，变压器基于电磁感应转换电压并且通过在另一个线圈即次级线圈上产生感应电流来传输电流。

如图6所示，在现有技术的变压器中，由于初级线圈10和次级线圈20分别缠绕在芯部30的上部和下部，热集中在来自初级侧和次级侧的磁通重叠并且增加涡流的部分40，而芯部的上部和下部的温度是相当低的，其可导致温度问题。此外，最近的问题是要减少占据相当大体积的磁性部件的尺寸，以减少直接与降低磁性部件的温度的方法有关的***的尺寸和重量。

因此，对于有效地从磁性部件散热的结构的研究和开发存在越来越多的需求。其典型的方法包括模制方法、使用热片和散热板的方法等。虽然模制磁性部件的方法在降低温度方面明显有效，由于使用塑料或铝制壳体和模制树脂(例如，具有高导热性的硅树脂)，磁性部件的制造成本和总体积可显著增加。在磁性部件的外部使用热片和散热板的方法中，只有芯部的外部的温度降低。因此，这种方法在降低芯部内部温度或线圈温度方面的效果不充分。因此，需要一种变压器，应用减少从变压器的芯部和导线产生的热而不使用另外的散热方法的新颖的缠绕方法的变压器。

上文仅仅旨在帮助理解本发明的背景，并且不旨在表示本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围之内。

发明内容

因此，本发明提供一种应用可以减少从变压器的芯部和导线产生的热而不使用另外的散热方法的新颖的缠绕方法的变压器。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，变压器可以包括：芯部；以及线圈部，其具有在不同的方向缠绕在芯部上的初级线圈和次级线圈。初级线圈可沿右下方向缠绕，且次级线圈可沿左下方向缠绕。线圈部可具有X形结构，其中初级线圈可沿右下方向缠绕并且次级线圈可沿左下方向缠绕。线圈部可以是多个线圈部。

在根据本发明的具有上述结构的变压器中，非平行缠绕(例如，不平行地缠绕)在上部和下部的初级和次级线圈可以用于散热，其减少在芯部和线圈部的大致中心部分产生的热量，以降低最高温度，同时增加在上部和下部的热，以达到散热的效果。另外，由于现有技术的几种方法中没有一个使用，因而，减少从磁性构件所产生的热而不增加尺寸和成本是可能的。由于磁性构件可以被设计成比现有技术中的更小的尺寸，因此，可以实现变压器的更紧凑的设计。

附图说明

本发明的上述和其他目的、特征和其他优点从下面的结合附图的具体实施方式中将可以更清楚地理解，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的变压器的示例性视图；

图2是根据本发明的示例性实施例的图1所示的变压器的示例性的正视图；

图3和图4是示出现有技术的变压器和根据本发明示例性实施例的变压器的热成像测量结果的示例性视图；

图5是根据本发明的另一示例性实施例的变压器的示例性视图；并且

图6是现有技术的变压器的示例性视图。

具体实施方式

应当理解，这里使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语包括通常的机动车辆，比如包括运动型多用途车(SUV)的客车，公共汽车，卡车，各种商用车辆，包括各种小舟和轮船的船只，飞机等，并且包括混合动力汽车，纯电动汽车，插电式混合动力汽车，氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除石油以外的资源得到的燃料)。这里使用的混合动力汽车是具有两种以上动力源的车辆，比如汽油动力和电动汽车。

这里使用的术语只是用于说明特定的实施例，并不意图限制本发明。这里使用的单数形式意图还包括复数形式，除非上下文明确地另有说明。另外要明白当用在本说明书中时，术语“包含”指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，不过并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在或增加。这里使用的用语“和/或”包括相关的列举项目中的一个或多个项目的随便什么组合

除非上下文特别规定或明显说明，如本文所用的，术语“约”应理解为在本领域正常公差的范围之内，例如在平均值的两个标准偏差之内。“约”可理解为在设定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％，或0.01％之内。除非另有明确的上下文，本文提供的所有数值可通过术语“约”修改。

在下文中，将参考附图详细说明根据本发明的变压器的示例性实施例。图1是示出根据本发明的示例性实施例的变压器的示例性视图，并且图2是图1所示的变压器的示例性的正视图。

根据本发明的示例性实施例的变压器可以包括芯部100和线圈部300。线圈部300可以包括在不同方向上缠绕在芯部100上的初级线圈310和次级线圈330。芯部100可以包括在上下方向(例如，垂直方向)延伸的中心部110，以及从上下并从左右围绕线圈部300的***部130。初级线圈310和次级线圈330可以在不同方向上缠绕在芯部100的大致中心部110。

更详细地说明线圈部300，初级线圈310可以沿右下方向缠绕在芯部100的中心部110上并且次级线圈330可以沿左下方向缠绕在芯部100的中心部110上，以形成“X”形状。可以提供各自具有“X”形状的多个线圈部300。线圈部300的初级线圈310或次级线圈330缠绕的方向可以取决于设计或条件自由改变，只要初级线圈310和次级线圈330非平行地缠绕，即不相互平行，使得磁通不重叠。

在如图6所示的现有技术中，当初级线圈10与次级线圈20缠绕在芯部30的中心部时，初级线圈10以横向方向缠绕在上部，而次级线圈20以横向方向缠绕在下部。因此，相当大数量的涡流在磁通重叠的中心部40产生，从而提高了温度。当温度升高到参考温度或大于参考温度时，***可能具有温度问题和故障。

相反，根据本示例性实施例的变压器具有初级线圈310和次级线圈330，其可以以非平行的方式缠绕在芯部100的中心部110上，以防止磁通在初级线圈310和次级线圈330之间大致中心部350重叠。因此，热可以更均匀地分散到变压器的上部和下部，从而防止温度在中心部350同心地升高，因此降低***的总热量。

参考图3和图4，其示出了使用热成像装置的现有技术的变压器和根据本发明的变压器的热图像，在图3中所示的现有技术的变压器，因为热集中在中心部，显示出142.8℃的最高温度，然而根据本发明的变压器，因为热分散到上部和下部，显示出约127.4℃的最高温度。根据本发明的变压器可以将中心部350的最高温度降低15.5℃。进一步地，以非平行取向缠绕在上部和下部的初级和次级线圈可以用于散热，其减少芯部和线圈部分的芯部大致中心部产生的热量，以降低最高温度，同时增加在上部和下部的热，以达到散热的效果。另外，由于现有技术的几种方法中没有一个使用本发明的方法，本发明的变压器能够减少从磁性部件产生的热而不增加尺寸和成本。由于磁性部件可以以更小的尺寸设计，因此，可以实现变压器的更紧凑的设计。

如图5所示，根据本发明的另一示例性实施例的变压器可以包括沿所述芯部的大致中心部的多个线圈部。特别地，线圈部中的一个(例如，第一线圈部)可以具有X形结构，其中初级线圈310可沿右下方向缠绕并且次级线圈320可沿左下方向缠绕到芯部100的直立的中心部110。此外，与第一线圈部分相邻的另一个线圈部(例如，第二线圈部)可以具有X形结构，其中初级线圈310可沿左下方向缠绕并且次级线圈320可沿右下方向缠绕到芯部100的直立中心部110。

虽然用于说明目的，已经说明本发明的示例性实施例，本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换都是可能的。

Claims (7)

1.一种变压器，包括：

芯部；以及

线圈部，包括在不同的方向上缠绕在所述芯部上的初级线圈和次级线圈。

2.根据权利要求1所述的变压器，其中所述初级线圈沿右下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部。

3.根据权利要求1所述的变压器，其中所述次级线圈沿左下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部。

4.根据权利要求1所述的变压器，其中所述线圈部具有X形结构，其中所述初级线圈沿右下方向缠绕到并且所述次级线圈沿左下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部。

5.根据权利要求1所述的变压器，其中所述线圈部包括多个线圈部。

6.根据权利要求1所述的变压器，其中所述线圈部具有X形结构，其中所述初级线圈沿右下方向缠绕到并且所述次级线圈沿左下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部，并且所述线圈部包括沿所述芯部的中心部设置的多个线圈部。

7.根据权利要求1所述的变压器，其中所述线圈部包括：

沿所述芯部的中心部设置的多个线圈部，

其中所述多个线圈部中的第一线圈部具有X形结构，其中初级线圈沿右下方向缠绕到并且次级线圈沿左下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部，并且

其中与所述第一线圈部相邻的所述多个线圈部中的第二线圈部具有X形结构，其中初级线圈沿左下方向缠绕到并且次级线圈沿右下方向缠绕到所述芯部的直立的中心部。