CN106298197B - 一种可拆卸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸式变压器，包括具有第一通孔的第一绕线架，其顶部与底部分别具有第一绕组凹槽与安装凹槽，第一绕组凹槽环绕第一通孔，且安装凹槽的一侧具有第一开口；一次侧绕组设于第一绕组凹槽中；还包括具有第二通孔的第二绕线架，其顶部具有环绕第二通孔的第二绕组凹槽，第二绕线架透过第一开口设于安装凹槽中，第一和第二通孔连通；二次侧绕组设于第二绕组凹槽中；磁芯组环设于第一和第二绕线架并延伸至第一和第二通孔中。本发明的第二绕线架与第一绕线架形成可拆卸式之立式结合，并依输出需求更换第二绕线架，以达到快速制造、降低成本、小型化量产与降低涡流损的目的，结构设计足够扁平，可以应用在低高度的电源壳体内，并降低漂移磁通与电源壳体产生的涡流损。

Description

一种可拆卸式变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，具体涉及一种可拆卸式变压器。

背景技术

随着电子产品演进与发展，不同电子产品需要利用不同的电源装置予以驱动；因此，电源装置的厂商便积极地尝试研发各种变压器之结构，以对应地应用在各种不同的电源供应装置之内。

简易的变压器系由一第一导电体与一第二导电体所组成，并且，当一不定量电流通过所述第一导电体之时，所述第一导电体之上即产生一变动磁场；然后，基于电磁互感原理，此变动磁场会于使得一感应电动势产生于所述第二导电体之上，进而于所述第一导电体与所述第二导电体之间形成一电势差，藉此方式达到变更电压大小之功效。随着科技产品之演化，变压器除了单独作为变更电动势之装置使用外，亦可将其微型化并安装于各式电子装置之内或焊接至电路板之上。因此，变压器的结构系不断改良，并基本上系由一个基座、一组一次侧线圈、一组二次侧线圈、以及一个铁芯组所构成。变压器通常具有2.8-48伏特之输出电压，且输出电流范围大。若变压器之绕组以线圈形成，则对应大电流之绕组难以制作，且其输出接脚(pin)之体积较大，亦不易制作。再者，大电流所使用的线较粗，难以缠绕于接脚上，且粗线缠绕于接脚上会使变压器变高。即使粗线缠绕于接脚上，使大电流走电路板，仍会造成损耗。此外，在薄型(low profile)电源供应器中，卧式(horizontal)变压器之顶部没有磁芯，故此变压器与其上方之导电壳体会造成涡流损(eddy current loss)。

因此，本发明系在针对上述的困扰，提出一种可拆卸式变压器，以解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种可拆卸式变压器，其系安装第二绕线架至第一绕线架之安装凹槽中，以形成可拆卸式之立式结合，进而依输出需求更换第二绕线架，并达到快速制造、降低成本、小型化量产与降低涡流损之目的。

为实现所述技术目的，本发明的方案是：一种可拆卸式变压器，包括第一绕线架，其中央具有贯穿自身的一第一通孔，所述第一绕线架的顶部与底部分别具有一第一绕组凹槽与一安装凹槽，所述第一绕组凹槽环绕所述第一通孔，且所述安装凹槽的一侧具有连通外部空间的一第一开口；一次侧绕组，其系设于所述第一绕组凹槽中；第二绕线架，其中央具有贯穿自身的一第二通孔，所述第二绕线架之顶部具有一第二绕组凹槽，所述第二绕组凹槽环绕所述第二通孔，所述第二绕线架透过所述第一开口设于所述安装凹槽中，且所述第一通孔连通所述第二通孔；二次侧绕组，其系设于所述第二绕组凹槽中；以及磁芯组，环设于所述第一绕线架与所述第二绕线架，并延伸至所述第一通孔与所述第二通孔中。

作为优选，所述一次侧绕组由导线所形成。

作为优选，所述第一绕线架底部的部分边缘系水平延伸以形成一第一挡板部，所述第一挡板部定位所述第二绕线架。

作为优选，所述第二绕线架底部的部分边缘系往下垂直延伸以形成一第二挡板部，所述第二挡板部紧靠所述第一挡板部。

作为优选，所述第二绕组凹槽的一侧更具有连通所述外部空间的一第二开口，所述第一开口连通所述第二开口。

作为优选，所述二次侧绕组更包含：第一导电片，具有一第一弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第一电极部与一第二电极部，所述第一电极部的高度高于所述第二电极部，所述第一电极部与所述第二电极部分别设有一第一锁孔与一第二锁孔，所述第一弯曲部设于所述第二绕组凹槽中，所述第一电极部与所述第二电极部从所述第二开口露出；

第二导电片，具有一第二弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第三电极部与一第四电极部，所述第一电极部、所述第三电极部与所述第四电极部的高度相同，所述第三电极部与所述第四电极部分别设有一第三锁孔与一第四锁孔，所述第二弯曲部设于所述第一弯曲部上，并彼此紧靠，所述第二弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第三电极部与所述第四电极部分别从所述第二开口露出，所述第三电极部设于所述第二电极部上，并彼此紧靠；

第三导电片，具有一第三弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第五电极部与一第六电极部，所述第五电极部与所述第六电极部的高度相同，所述第五电极部与所述第六电极部分别设有一第五锁孔与一第六锁孔，所述第三弯曲部设于所述第二弯曲部上，并彼此紧靠，所述第三弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第五电极部与所述第六电极部从所述第二开口露出，所述第五电极部与所述第六电极部分别设于所述第一电极部与所述第三电极部上，又所述第五电极部与所述第六电极部分别紧靠所述第一电极部与所述第三电极部；以及

第四导电片，具有一第四弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第七电极部与一第八电极部，所述第七电极部的高度高于所述第八电极部，所述第七电极部与所述第八电极部分别设有一第七锁孔与一第八锁孔，所述第四弯曲部设于所述第三弯曲部上，并彼此紧靠，所述第四弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第七电极部与所述第八电极部从所述第二开口露出，所述第七电极部与所述第八电极部分别设于所述第六电极部与所述第四电极部上，又所述第七电极部与所述第八电极部分别紧靠所述第六电极部与所述第四电极部。

作为优选，所述第一导电片、所述第二导电片、所述第三导电片与所述第四导电片皆为铜片。

作为优选，所述第二绕线架对应所述第一开口的边缘设有复数个缺口与复数个接脚。

作为优选，所述第二绕组凹槽为环形凹槽，且所述二次侧绕组由导线所形成。

作为优选，所述磁芯组更包含：第一磁芯，其中央圆柱延伸至所述第一通孔中，两侧沿着所述第一绕线架向下延伸；以及第二磁芯，其中央圆柱延伸至所述第二通孔中，两侧沿着所述第二绕线架向上延伸，且与所述第一磁芯连接，以围绕所述第一绕线架与所述第二绕线架。

本发明的有益效果，本发明的第二绕线架与第一绕线架形成可拆卸式之立式结合，并依输出需求更换第二绕线架，以达到快速制造、降低成本、小型化量产与降低涡流损的目的，结构设计足够扁平，可以应用在低高度的电源壳体内，并降低漂移磁通与电源壳体产生的涡流损。

附图说明

图1为本发明之可拆卸式变压器之第一实施例之立体图。

图2为本发明之可拆卸式变压器之第一实施例之分解图。

图3为本发明之第一绕线架之立体图。

图4为本发明之可拆卸式变压器之第二实施例之立体图。

图5为本发明之可拆卸式变压器之第二实施例之分解图。

图6为本发明之第二实施例之第二绕线架之立体图。

图7为本发明之第一导电片之立体图。

图8为本发明之第二导电片之立体图。

图9为本发明之第三导电片之立体图。

图10为本发明之第四导电片之立体图。

其中，图中各标注如以下所示：

10第一绕线架、12一次侧绕组、14第二绕线架、16二次侧绕组、18磁芯组、20第一通孔、22第一绕组凹槽、24安装凹槽、26第一开口、28第一挡板部、30第二通孔、32第二绕组凹槽、36第二挡板部、38缺口、40接脚、42第一磁芯、44第二磁芯、45第二开口、46第一导电片、48第二导电片、50第三导电片、52第四导电片、54第一弯曲部、56第一电极部、58第二电极部、60第一锁孔、62第二锁孔、64第二弯曲部、66第三电极部、68第四电极部、70第三锁孔、72第四锁孔、74第三弯曲部、76第五电极部、78第六电极部、80第五锁孔、82第六锁孔、84第四弯曲部、86第七电极部、88第八电极部、90第七锁孔、92第八锁孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所述的具体实施例为一种可拆卸式变压器，如图1-3所示，本发明之可拆卸式变压器之第一实施例，此第一实施例系用于输出高电压与低电流，举例来说，此低电流系为5～30安培。包括第一绕线架10、一次侧绕组12、第二绕线架14、二次侧绕组16与磁芯组18，其中一次侧绕组12由导线所形成。第一绕线架10之中央具有贯穿自身之一第一通孔20，第一绕线架10之顶部与底部分别具有一第一绕组凹槽22与一安装凹槽24。第一绕组凹槽22环绕第一通孔20，并设有一次侧绕组12，该一次侧绕组12之导线依照需求缠绕特定圈数在该第一绕组凹槽22上。安装凹槽24连通第一通孔20，且安装凹槽24之一侧具有连通外部空间之一第一开口26。第一绕线架10之底部之部分边缘系水平延伸以形成一第一挡板部28，第一挡板部28紧靠第二绕线架14之底部。第二绕线架14之中央具有贯穿自身之一第二通孔30，第二绕线架14之顶部具有一第二绕组凹槽32，第二绕组凹槽32环绕第二通孔30，并设有二次侧绕组16。第二绕线架14透过第一开口26设于安装凹槽24中，第一通孔20连通第二通孔30，使第二绕线架14与第一绕线架10形成可拆卸式之结合。第二绕线架14之底部之部分边缘系往下垂直延伸以形成一第二挡板部36，第二挡板部36紧靠第一挡板部28。

从图示中可以看到，第二挡板部36后方有突出一块料，可以容置在第一挡板部28上方的空间，提供初步的定位功能，此外，第二挡板部36紧靠第一挡板部28，刚好使得第一通孔20对应第二通孔30。如此，待磁心组18组装后，第二绕线架14与第一绕线架10稳固结合，相反的，拆卸磁心组18后也能轻易更换第二绕线架14，达到快速制造、工料节省、组装便利等效果。第二绕线架14之对应第一开口26之边缘设有复数缺口38与复数接脚40。在第一实施例中，第二绕组凹槽32为环形凹槽，二次侧绕组16由导线所形成，导线系透过缺口38缠绕于接脚40上，接脚40系插设于电路板上，使低电流透过导线流至电路板。磁芯组18环设第一绕线架10与第二绕线架14，并延伸至第一通孔20与第二通孔30中。磁芯组18更包含一第一磁芯42与一第二磁芯44。第一磁芯42紧靠第一绕线架10，其中央圆柱延伸至第一通孔20中，两侧沿着该第一绕线架10向下延伸，第二磁芯44紧靠第二绕线架14，其中央圆柱延伸至第二通孔30中，两侧沿着该第二绕线架14向上延伸，且与第一磁芯42连接，以围绕第一绕线架10与第二绕线架14。第一磁芯42以及第二磁芯44皆是从侧边进入一次切削便形成中央圆柱以及两侧面，一个步骤就完成制造，节省工时。在一电源供应器中，本发明之可拆卸式变压器系设于一电路板上，再以一电源壳体盖住此电源供应器，该电源壳体为导电材质。一般为了降低漂移磁通与电源壳体之间的涡流损，会采用立式变压器，但立式变压器的高度比较高，无法利用在低高度的电源壳体，例如高度仅为1U的电源壳体。本发明之可拆卸式变压器为立式变压器，且其结构设计足够扁平，可以应用在低高度的电源壳体内，并降低漂移磁通与电源壳体产生的涡流损。

以下请参阅图3-10。以下介绍本发明之可拆卸式变压器之第二实施例，此第二实施例系用于输出低电压与高电流，举例来说，此高电流系大于40安培。第二实施例与第一实施例差别在于二次侧绕组16与第二绕组凹槽32。在第二实施例中，第二绕组凹槽32之一侧更具有连通外部空间之一第二开口45，且第二开口45连通第一开口26。

二次侧绕组16更包含一第一导电片46、一第二导电片48、一第三导电片50与一第四导电片52，举例来说，第一导电片46、第二导电片48、第三导电片50与第四导电片52为铜片。第一导电片46具有一第一弯曲部54，其二端系延伸以分别形成一第一电极部56与一第二电极部58，第一电极部56之水平高度高于第二电极部58，第一电极部56与第二电极部58分别设有一第一锁孔60与一第二锁孔62。第一弯曲部54设于第二绕组凹槽32中，第一电极部56与第二电极部58从第二开口45露出。第二导电片48具有一第二弯曲部64，其二端系延伸以分别形成一第三电极部66与一第四电极部68，第一电极部56、第三电极部66与第四电极部68之水平高度相同，第三电极部66与第四电极部68分别设有一第三锁孔70与一第四锁孔72。第二弯曲部64设于第一弯曲部54上，并彼此紧靠，第二弯曲部64位于第二绕组凹槽32中，第三电极部66与第四电极部68分别从第二开口45露出，第三电极部66设于第二电极部58上，并彼此紧靠。第三导电片50具有一第三弯曲部74，其二端系延伸以分别形成一第五电极部76与一第六电极部78，第五电极部76与第六电极部78之水平高度相同，第五电极部76与第六电极部78分别设有一第五锁孔80与一第六锁孔82。第三弯曲部74设于第二弯曲部64上，并彼此紧靠，第三弯曲部74位于第二绕组凹槽32中，第五电极部76与第六电极部78从第二开口45露出，第五电极部76与第六电极部78分别设于第一电极部56与第三电极部66上，又第五电极部76与第六电极部78分别紧靠第一电极部56与第三电极部66。第四导电片52具有一第四弯曲部84，其二端系延伸以分别形成一第七电极部86与一第八电极部88，第七电极部86之水平高度高于第八电极部88，第七电极部86与第八电极部88分别设有一第七锁孔90与一第八锁孔92。第四弯曲部84设于第三弯曲部74上，并彼此紧靠，第四弯曲部84位于第二绕组凹槽32中，第七电极部86与第八电极部88从第二开口45露出，第七电极部86与第八电极部88分别设于第六电极部78与第四电极部68上，又第七电极部86与第八电极部88分别紧靠第六电极部78与第四电极部68。由于第一导电片46、第二导电片48、第三导电片50与第四导电片52之形状近似，故能以同一模具来制作，以降低制作成本。此外，第一弯曲部54、第二弯曲部64、第三弯曲部74与第四弯曲部84具有最大散热面积，能应用于高电流输出，以避免制作大体积之输出接脚与以粗线圈形成之绕组，并省去粗线缠绕接脚40的时间。再者，考虑到大电流走电路板所产生的损耗大，可以在电路板上设置导电片直接连接输出端，本发明之变压器之二次侧绕组16直接连接导电片，大电流便不会经过电路板直接输出。参考图式，第一导电片46、第二导电片48、第三导电片50与第四导电片52利用螺丝透过第一锁孔60、第二锁孔62、第三锁孔70、第四锁孔72、第五锁孔80、第六锁孔82、第七锁孔90与第八锁孔92直接锁附至二次侧整流器，以避免高电流走电路板产生损耗。本发明系依据输出需求更换第二绕线架14与二次侧绕组16，以避免重复制作第一绕线架10与一次侧绕组12，进而达到快速制造、降低成本与小型化量产之目的。

本发明的第二绕线架与第一绕线架形成可拆卸式之立式结合，并依输出需求更换第二绕线架，以达到快速制造、降低成本、小型化量产与降低涡流损的目的，结构设计足够扁平，可以应用在低高度的电源壳体内，并降低漂移磁通与电源壳体产生的涡流损。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可拆卸式变压器，其特征在于包括：

第一绕线架，其中央具有贯穿自身的第一通孔，所述第一绕线架的顶部与底部分别具有第一绕组凹槽与一安装凹槽，所述第一绕组凹槽环绕所述第一通孔，且所述安装凹槽的一侧具有连通外部空间的一第一开口，所述第一绕线架底部的部分边缘系延伸以形成一第一挡板部，且相对于所述第一开口，所述第一挡板部上方与所述第一绕线架底部形成一空间；

一次侧绕组，其设于所述第一绕组凹槽中；

第二绕线架，其中央具有贯穿自身的一第二通孔，所述第二绕线架之顶部具有一第二绕组凹槽，所述第二绕组凹槽环绕所述第二通孔，所述第二绕线架透过所述第一开口设于所述安装凹槽中，且所述第一通孔连通所述第二通孔，所述第二绕线架底部的部分边缘系往下垂直延伸以形成一第二挡板部，所述第二挡板部紧靠所述第一挡板部，所述第二挡板部的一侧有突出一块料，容置在所述第一挡板部上方的空间，所述第一挡板部定位所述第二绕线架；

二次侧绕组，其设于所述第二绕组凹槽中；

磁芯组，环设于所述第一绕线架与所述第二绕线架，并延伸至所述第一通孔与所述第二通孔中。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式变压器，其特征在于：所述一次侧绕组由导线所形成。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式变压器，其特征在于：所述第二绕组凹槽的一侧更具有连通所述外部空间的一第二开口，所述第一开口连通所述第二开口。

4.根据权利要求3所述的可拆卸式变压器，其特征在于所述二次侧绕组更包含：

第一导电片，具有一第一弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第一电极部与一第二电极部，所述第一电极部的高度高于所述第二电极部，所述第一电极部与所述第二电极部分别设有一第一锁孔与一第二锁孔，所述第一弯曲部设于所述第二绕组凹槽中，所述第一电极部与所述第二电极部从所述第二开口露出；

第二导电片，具有一第二弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第三电极部与一第四电极部，所述第一电极部、所述第三电极部与所述第四电极部的高度相同，所述第三电极部与所述第四电极部分别设有一第三锁孔与一第四锁孔，所述第二弯曲部设于所述第一弯曲部上，并彼此紧靠，所述第二弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第三电极部与所述第四电极部分别从所述第二开口露出，所述第三电极部设于所述第二电极部上，并彼此紧靠；

第三导电片，具有一第三弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第五电极部与一第六电极部，所述第五电极部与所述第六电极部的高度相同，所述第五电极部与所述第六电极部分别设有一第五锁孔与一第六锁孔，所述第三弯曲部设于所述第二弯曲部上，并彼此紧靠，所述第三弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第五电极部与所述第六电极部从所述第二开口露出，所述第五电极部与所述第六电极部分别设于所述第一电极部与所述第三电极部上，又所述第五电极部与所述第六电极部分别紧靠所述第一电极部与所述第三电极部；以及

第四导电片，具有一第四弯曲部，其二端系延伸以分别形成一第七电极部与一第八电极部，所述第七电极部的高度高于所述第八电极部，所述第七电极部与所述第八电极部分别设有一第七锁孔与一第八锁孔，所述第四弯曲部设于所述第三弯曲部上，并彼此紧靠，所述第四弯曲部位于所述第二绕组凹槽中，所述第七电极部与所述第八电极部从所述第二开口露出，所述第七电极部与所述第八电极部分别设于所述第六电极部与所述第四电极部上，又所述第七电极部与所述第八电极部分别紧靠所述第六电极部与所述第四电极部。

5.根据权利要求4所述的可拆卸式变压器，其特征在于：所述第一导电片、第二导电片、第三导电片与第四导电片均为铜片。

6.根据权利要求1所述的可拆卸式变压器，其特征在于：所述第二绕线架对应所述第一开口的边缘设有复数个缺口与复数个接脚。

7.根据权利要求1所述的可拆卸式变压器，其特征在于：所述第二绕组凹槽为环形凹槽，且所述二次侧绕组由导线所形成。

8.根据权利要求1所述的可拆卸式变压器，其特征在于所述磁芯组更包含：

第一磁芯，其中央圆柱延伸至所述第一通孔中，两侧沿着所述第一绕线架向下延伸；以及

第二磁芯，其中央圆柱延伸至所述第二通孔中，两侧沿着所述第二绕线架向上延伸，且与所述第一磁芯连接，以围绕所述第一绕线架与所述第二绕线架。