TWI435350B - 變壓器 - Google Patents
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Description
本案係關於一種變壓器結構,尤指一種增加磁芯組與次級繞線之間沿面距離之變壓器結構。
變壓器為各式電器設備中經常使用之磁性元件,其係利用電能、磁能轉換感應的原理來調整不同之電壓,使其達到電器設備能夠適用的範圍。
請參閱第1圖,其係為習用變壓器之結構示意圖。如圖所示,變壓器1包括繞線架10、初級繞線11、次級繞線12及磁芯組13,其中初級繞線11及次級繞線12係繞設於繞線架10上,且初級繞線11之出線端110及次級繞線12之出線端120分別纏繞且固定於自繞線架10兩相對側延伸而出的接腳101上。磁芯組13係組裝於繞線架10上,且部份地設置於繞線架10之通道102中,以完成變壓器1之組裝作業。藉此,變壓器1可利用其接腳101與電路板(未圖示)電性連接。
然而,當初級繞線11的出線端110纏繞且以焊錫固定在繞線架10一側之接腳101上時,由於繞線架10於該側之接腳101間的間距較短,會使得初級繞線11之兩出線端110之間容易相互沾染錫料而造成短路。除此之外,固定於繞線架10之接腳101的初級繞線11
之出線端110之間、次級繞線12之出線端120之間,以及初級繞線11之出線端110及次級繞線12之出線端120分別與磁芯組13之間更會有沿面距離不足之問題。另外,當次級繞線12的出線端120纏繞且以焊錫固定於繞線架10之另一側的接腳101上時,為了避免繞線架10之繞線區至接腳101之間外露的次級繞線12線段因外力作用而造成斷裂,習用技術通常會在外露的次級繞線12線段上套設一套管14,雖然套管14的使用可達到保護外露的次級繞線12線段的目的,但卻衍生出耗費工時以及材料成本增加等問題。
此外,於習用變壓器1中,其繞線架10兩相對側的接腳101係分別用於固定初級繞線11之出線端110以及次級繞線12之出線端120,且兩相對側之接腳101係以對稱方式排列設置,如此一來,當作業人員將變壓器1設置於電路板上時,容易因疏忽而將變壓器1之接腳101誤插設於電路板上不同級側的導孔而造成電路系統無法作動,甚而損毀。換言之,習用變壓器1並無提供任何防呆結構而可以容易地且正確地組裝至電路板上。另外,習用變壓器1係以人工方式將初級繞線11及次級繞線12繞設於繞線架10上並將套管14套設於次級繞線12,如此不但增加人力成本,且容易因繞線斷裂而造成材料的浪費。
有鑒於此,如何發展一種變壓器,以改善前述習用技術的缺失,實為目前迫切需要解決之問題。
本案之目的在於提供一種變壓器,其係藉由繞線基座具有複數個延伸部,且複數數個延伸部具有凹槽及階梯結構,以增加磁芯組與次級繞線之間的沿面距離並可使變壓器之整體體積較為小型化
。
本案之另一目的在於提供一種變壓器,其係藉由繞線基座之階梯結構具有複數個階部,並利用每一階部與相鄰之階部之間的高低差以形成理線部,以將次級繞線的出線部分別設置於複數個階部上,進而增加任兩次級繞線之出線部之間的沿面距離而可符合電氣安全規範之需求。
本案之另一目的在於提供一種變壓器,其具有較佳之電氣特性,可避免電弧效應,可利用自動化繞線方式產製,且具有防呆與定位之功能。
為達上述目的,本案之一較廣義實施態樣為提供一種變壓器,至少包括:繞線基座,包括:本體,具有貫穿通道、複數個繞線區、第一連接座及第二連接座;複數個延伸部,分別與第一連接座及第二連接座連接,且分別具有凹槽及階梯結構,其中階梯結構具有複數個階部;以及複數個導接腳組,分別設置於第一連接座、第二連接座及複數個延伸部之外側面;至少一初級繞線及至少一次級繞線,分別繞設於繞線基座之複數個繞線區,且分別具有複數個出線部;以及磁芯組,部份穿設於本體之貫穿通道。其中,次級繞線之複數個出線部係分別設置於階梯結構之複數個階部,且分別固定於設置在該複數個延伸部之外側之該導接腳組。
1、2‧‧‧變壓器
10‧‧‧繞線架
101‧‧‧接腳
102‧‧‧通道
11、21‧‧‧初級繞線
12、22‧‧‧次級繞線
13、27‧‧‧磁芯組
110、120‧‧‧出線端
14‧‧‧套管
20‧‧‧繞線基座
23‧‧‧本體
230‧‧‧貫穿通道
231‧‧‧隔板
232‧‧‧側壁
233‧‧‧繞線區
233a‧‧‧第一繞線區
233b‧‧‧第二繞線區
235‧‧‧第一連接座
236‧‧‧第二連接座
240‧‧‧第一延伸部
2401‧‧‧第一凹槽
2402‧‧‧第一階梯結構
2402a、2412a‧‧‧第一階部
2402b、2412b‧‧‧第二階部
2403、2413‧‧‧擋板
2404、2414‧‧‧第一理線部
2405、2415‧‧‧第二理線部
241‧‧‧第二延伸部
2411‧‧‧第二凹槽
2412‧‧‧第二階梯結構
25‧‧‧第一導接腳組
第1圖係為習用變壓器之結構示意圖。
第2A圖係為本案較佳實施例之變壓器結構之分解圖。
第2B圖係為第2A圖所示變壓器之組合圖。
第3圖係為第2B圖所示變壓器結構之上視圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用,而非用以限制本案。
請參閱第2A及2B圖,其係分別為本案較佳實施例之變壓器結構之分解與組合示意圖。本案之變壓器2可應用於一脈衝變壓器(Pulse transformer),但不以此為限。本案之變壓器2包括繞線基座20、至少一初級繞線21、至少一次級繞線22及磁芯組27,其中初級繞線21及次級繞線22係分別繞設於繞線基座20上。繞線基座20包含本體23、複數個延伸部24及複數個導接腳組,其中本體23具有一貫穿通道230、複數個繞線區233、一第一連接座235及一第二連接座236。貫穿通道230係貫穿本體23之內部,複數個繞線區233係用於繞設初級繞線21及次級繞線22,第一連接座235及第二連接座236係設置於本體23之兩相對側。本體23更包括複數個隔板231及兩側壁232,其中兩側壁232係設置於本體23之兩相對側。複數個隔板231及兩側壁232係設置於本體23上,且以相同或不同之間距相互平行並間隔地排列,使得複數個隔板231與側壁232共同定義形成複數個繞線區233。複數個繞線區233包括複數個第一繞線區233a及複數個第二繞線區233b,其中複數個第一繞線區233a分別設置於第二繞線區233b之兩相對側。初級繞線21及次級繞線22可分別對應繞設於繞線基座20之第一繞線區233a及第二繞線區233b。於本實施例中,第一繞線區233a及第二繞線區
233b之數目分別為兩個,但不以此為限,其可依照使用情況而任施變化。
複數個延伸部24包括第一延伸部240及第二延伸部241,其中第一延伸部240與本體23之第一連接座235連接,第二延伸部241與本體23之第二連接座236連接。於一些實施例中,例如本實施例,第一延伸部240及第二延伸部241係分別一體成形地分別由本體23之第一連接座235與第二連接座236之相同側向外平行延伸。以第一延伸部240為例,第一延伸部240之上表面,由本體23向外至遠離本體23之方向(例如箭頭A之方向),依序具有至少一第一凹槽2401及至少一第一階梯結構2402,其中第一凹槽2401係由第一連接座235之側面與第一延伸部240之一擋板2403所定義形成。第一階梯結構2402係形成於第一延伸部240之上表面,且其階部高度向外依序遞減。第一階梯結構2402具有複數個階部,亦即第一階梯結構2402之階部數目可為2個或2個以上。以第2A及2B圖所示實施例為例,每一第一階梯結構2402係包括第一階部2402a及第二階部2402b。此外,擋板2403係設置於第一階梯結構2402之第一階部2402a及第一凹槽2401之間,且擋板2403之高度係相對高於第一階部2402a之階面,因此擋板2403與第一階部2402a之間會藉由高低差形成第一理線部2404,而第一階部2402a與第二階部2402b之間亦會藉由高低差形成第二理線部2405,其中第一理線部2404及第二理線部2405係分別用以提供次級繞線22之不同線段設置,藉此以達到對繞線理線之功能。於本實施例中,第二延伸部241同樣具有至少一第二凹槽2411、至少一第二階梯結構2412以及擋板2413,其中每一第二階梯結構2412亦包括第一階部
2412a及第二階部2412b,同樣地,擋板2413與第一階部2412a之間以及第一階部2412a與第二階部2412b之間會藉由高低差分別形成第一理線部2414及第二理線部2415。次級繞線22之出線部於第二延伸部241之設置方式係與第一延伸部240相似,於此不再贅述。
請再參閱第2A及2B圖,繞線基座20之複數個導接腳組包含複數個第一導接腳組25及複數個第二導接腳組26,其中複數個第一導接腳組25係分別設置於本體23之第一連接座235及第二連接座236之外側面,以提供初級繞線21之出線部纏繞固定,而複數個第二導接腳組26係分別設置於第一延伸部240及第二延伸部241之外側面,以提供次級繞線22之出線部纏繞固定。於本實施例中,第一連接座235上之第一導接腳組25之複數個導接腳與第二連接座236上之第一導接腳組25之複數個導接腳之間係以非對稱或錯位之方式排列設置,或以不等量配置之方式排列設置。如第3圖所示,其中第3圖係為第2B圖所示變壓器結構之上視圖,本體23之第一連接座235之第一導接腳組25之複數個導接腳之數量與第二連接座236之第一導接腳組25之複數個導接腳之數量不相同,如此一來,當變壓器2設置於電路板(未圖示)上時,複數個第一導接腳組25之導接腳的排列配置方式可具有防呆及定位之功能,而可以避免變壓器2之導接腳誤插設於電路板之非對應導孔中。另外,於本實施例中,每一第二導接腳組26更包含複數個導接腳261、262,且導接腳261、262係分別對應於第一階部2402a及第二階部2402b之位置設置,當然,第二導接腳組26的導接腳261、262數量不以兩個為限,其可依照實際需求而任施變化。
請再參閱第2A及2B圖,磁芯組27包含第一磁芯部270及第二磁芯部271,且第一磁芯部270與第二磁芯部271均分別具有軸心部270a、271a及兩側柱270b、271b。當然,磁芯組27並不侷限於第2A圖所示之EE型磁芯組,其亦可選用UI型或是EI型等磁芯組。於本實施例中,第一磁芯部270與第二磁芯部271之軸心部270a、271a係穿設於本體23之貫穿通道230
請再參閱第2A及2B圖,初級繞線21具有出線部211、212,且次級繞線22具有出線部221、222。於組裝本案之變壓器2時,首先將初級繞線21及次級繞線22分別繞設於繞線基座20的對應第一繞線區233a及第二繞線區233b,後續再將初級繞線21的出線部211、212經由繞線基座20之本體23之第一連接座235之底部之導槽理線後再分別纏繞固定於第一連接座235之第一導接腳組25之導接腳251、252上。次級繞線22之出線部221、222係由本體23的底部出線,且其中之一出線部221係沿著第一延伸部240上的第一理線部2404設置並固定於第二導接腳組26的導接腳261,而另一端出線部222係沿著第一延伸部240上的第二理線部2405設置並固定於第二導接腳組26的導接腳262。於此實施例中,另一初級繞線21以及另一次級繞線22分別與繞線基座20之第二連接座236以及第二延伸部241間的繞線、理線與固定方式與前述方式相同,於此不再贅述。於完成初級繞線21與次級繞線22之繞線作業後,接著將磁芯組27之第一磁芯部270及第二磁芯部271之軸心部270a、271a穿設於繞線基座20之貫穿通道230內,且兩側柱270b、271b係分別設置於繞線基座20之本體23兩側,以完成變壓器2之組裝作業。
綜上所述,本案變壓器2的繞線基座20具有複數個延伸部24,其中複數個延伸部24分別具有凹槽2401、2411及階梯結構2402、2412,而藉由凹槽2401、2411的設置使得本案變壓器2之繞線基座20在與具有相同體積之習用變壓器的繞線基座比較下,可增加磁芯組27與次級繞線22之間的沿面距離,換言之,亦可在變壓器之沿面距離符合電氣安全規範下,減少變壓器之整體體積。另外,繞線基座20之延伸部24的階梯結構2402、2412係包括複數個階部2402a、2402b、2412a、2412b,其不但可以將次級繞線22的出線部221、222相互分隔開而無須採用絕緣套管,並且可以增加兩出線部221、222之間的沿面距離而可符合電氣安全規範之要求,且可降低次級繞線22之出線部221、222與導接腳261、262焊接固定後所可能產生的電弧效應。此外,擋板2403、2413與第一階部2402a、2412a所形成的第一理線部2404、2414以及第一階部2402a、2412a及第二階部2402b、2412b所形成的第二理線部2405、2415可收納次級繞線22的線段,藉此可提供次級繞線保護及理線之功效。更甚者,本案之變壓器2具有較佳之電氣特性,可利用自動化繞線方式產製,且可利用其第一連接座235之第一導接腳組25之複數個導接腳及第二連接座236之第一導接腳組25之複數個導接腳之間不同的排列位置或數量配置,來提供變壓器2防呆與定位之功能。本案得由熟習此技術人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
2‧‧‧變壓器
21‧‧‧初級繞線
22‧‧‧次級繞線
27‧‧‧磁芯組
20‧‧‧繞線基座
23‧‧‧本體
2‧‧‧貫穿通道
231‧‧‧隔板
232‧‧‧側壁
233‧‧‧繞線區
233a‧‧‧第一繞線區
233b‧‧‧第二繞線區
235‧‧‧第一連接座
236‧‧‧第二連接座
240‧‧‧第一延伸部
2401‧‧‧第一凹槽
2402‧‧‧第一階梯結構
2402a、2412a‧‧‧第一階部
2402b、2412b‧‧‧第二階部
2403、2413‧‧‧擋板
2404、2414‧‧‧第一理線部
2405、2415‧‧‧第二理線部
241‧‧‧第二延伸部
2411‧‧‧第二凹槽
2412‧‧‧第二階梯結構
25‧‧‧第一導接腳組
26‧‧‧第二導接腳組
251、252、261、262‧‧‧導接腳
270‧‧‧第一磁芯部
271‧‧‧第二磁芯部
270a、271a‧‧‧軸心部
270b、271b‧‧‧側柱
211、212、221、222‧‧‧出線部
A‧‧‧方向
Claims (11)
- 一種變壓器,至少包括:一繞線基座,包括:一本體,具有一貫穿通道、複數個繞線區、一第一連接座及一第二連接座;複數個延伸部,分別與該第一連接座及該第二連接座連接,且分別具有一凹槽及一階梯結構,其中該階梯結構具有複數個階部;以及複數個導接腳組,係分別設置於該第一連接座、該第二連接座及該複數個延伸部之外側面;至少一初級繞線及至少一次級繞線,分別繞設於該繞線基座之該複數個繞線區,且分別具有複數個出線部;以及一磁芯組,部份穿設於該本體之該貫穿通道;其中,該次級繞線之該複數個出線部係分別設置於該階梯結構之複數個階部,且分別固定於設置在該複數個延伸部之外側面之該導接腳組。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該複數個延伸部係一體成形地分別由該本體之該第一連接座及該第二連接座之相同側向外平行延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該繞線基座之該本體更包括複數個隔板及兩側壁,其中該兩側壁設置於該本體之兩相對側,該複數個隔板及該側壁設置於該本體上且相互平行並間隔地 排列,以定義形成該複數個繞線區。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該繞線基座之該複數個繞線區包括複數個第一繞線區及複數個第二繞線區,該複數個第一繞線區分別設置於該複數個第二繞線區之兩相對側,且該初級繞線係纏繞於該複數個第一繞線區,該次級繞線係纏繞於該複數個第二繞線區。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中每一該延伸部之一上表面,由該本體向外至遠離該本體之方向,依序具有該凹槽及該階梯結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該繞線基座之該複數個延伸部包括:一第一延伸部,與該第一連接座連接,且具有至少一第一凹槽、一擋板及至少一第一階梯結構;以及一第二延伸部,與該第二連接座連接,且具有至少一第二凹槽、一擋板及至少一第二階梯結構;其中,該第一凹槽係由該第一連接座之一側面與該第一延伸部之該擋板定義形成,該第二凹槽係由該第二連接座之一側面與該第二延伸部之該擋板定義形成。
- 如申請專利範圍第6項所述之變壓器,其中每一該第一階梯結構及每一該第二階梯結構係分別具有一第一階部及一第二階部,其中該第一階部與該擋板間定義形成一第一理線部,該第一階部與該第二階部間定義形成一第二理線部。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該複數個導接腳組包括複數個第一導接腳組及複數個第二導接腳組,該複數個第一導接腳組分別設置於該本體之該第一連接座及該第二連接座,以提供 該初級繞線之該出線部纏繞固定,且該複數個第二導接腳組分別設置於該第一延伸部及該第二延伸部,以提供該次級繞線之該出線部纏繞固定。
- 如申請專利範圍第8項所述之變壓器,其中該第一連接座之該第一導接腳組之複數個導接腳與該第二連接座之該第一導接腳組之複數個導接腳係架構為一防呆結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該磁芯組包含一第一磁芯部及一第二磁芯部,且該第一磁芯部及該第二磁芯部分別具有一軸心部及複數個側柱,其中該軸心部係穿設於該本體之該貫穿通道內,且該複數個側柱係分別設置於該繞線基座之該本體之兩側。
- 如申請專利範圍第1項所述之變壓器,其中該磁芯組係選自EE型磁芯、EI型磁芯及UI型磁芯之其中之一。
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