TWI473127B - 變壓裝置 - Google Patents

Description

變壓裝置

本發明係有關於一種變壓器，特別係有關於一種可自由決定中間抽頭之變壓器。

由於傳統的變壓器(transformer)中間抽頭線路是固定的，使得一次側(primary)端與二次側(secondary)端也會是固定的。當多個變壓器並列擺放在電路板上時，相鄰的兩變壓器通常為不同側相鄰(例如第一變壓器的一次側與第二變壓器的二次側相鄰)，為了避免在不同的電壓器之一次側及二次側之間產生高壓放電路徑，通常會加大變壓器彼此的間隔距離。然而，加大不同變壓器之間隔距離也意味著需要更多的印刷電路板(PCB)空間，需要更多的電路板成本，因此需要一種能節省變壓器佈局面積的方法。

由於傳統之變壓裝置，需要較大之間隔距離才能通過高壓絕緣測試，造成電路板面積的浪費。本發明提供一種變壓裝置可以由電路板之導線決定變壓裝置之抽頭位置，相鄰之兩變壓裝置具有一次側(或二次側)彼此相鄰的特性，使得兩變壓裝置具有較高的高壓絕緣能力。兩相鄰變壓裝置能以較小的間隔距離，即可通過高壓測試。因此，本發明之變壓裝置可以更有效節省電路板面積。

本發明所提供之變壓裝置包括一電路板、一變壓模組、第一至第四導線。變壓模組包括一第一變壓單元，設置於上述電路板上，具有複數第一接腳以及複數第二接腳；以及一第二變壓單元，設置於電路板上且與第一變壓單元相鄰，具有複數第三接腳以及複數第四接腳。第一導線，用以電性連接第一接腳；第二導線，用以電性連接第二接腳；第三導線，用以電性連接第三接腳；以及第四導線，用以電性連接第四接腳。其中第一接腳及第三接腳位於變壓模組之一第一側，第二接腳及第四接腳位於變壓模組上相對於第一側之一第二側，並且第一接腳與第三接腳相鄰。

10、80、100‧‧‧變壓裝置

11a、11b、11c‧‧‧電路板

12‧‧‧變壓模組

13‧‧‧第一側邊

14‧‧‧第二側邊

21、22、23、24‧‧‧變壓單元

31、32、33、34、41、42、43、44、51、52、53、54、63、64‧‧‧接腳組

31a、32a、33a、34a、41a、42a、43a、44a、51a、52a、53a、54a、61a、62a、63a、64a‧‧‧焊點組

C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8‧‧‧導線

60‧‧‧磁芯元件

61、62‧‧‧磁芯

71、72‧‧‧繞線組

710、711、720、721‧‧‧繞線

第1圖系根據本發明之變壓裝置示意圖。

第2圖系根據本發明之變壓單元示意圖。

第3A圖系根據本發明之電路板的接線方式示意圖。

第3B圖系根據本發明之電路板的接線方式示意圖。

第4圖系根據本發明之變壓裝置示意圖。

第5圖系根據本發明之電路板的接線方式示意圖。

第6圖系根據本發明之變壓裝置示意圖。

第7圖系根據本發明之電路板的接線方式示意圖。

以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發 明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之裝置及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。

第1圖為本發明中變壓裝置之一實施例中的示意圖。如第1圖所示，變壓裝置10具有一電路板11a以及一變壓模組12。變壓模組12設置於電路板11a上，並且包括一第一變壓單元21及一第二變壓單元22。第一變壓單元21及第二變壓單元22設置於電路板11a上並且相鄰排列。如第1圖所示，接腳組31、32、33以及34用以表示第一變壓單元21之接腳，接腳組41、42、43以及44用以表示第二變壓單元22之接腳。請參考第2圖，第2圖為第1圖中之第一變壓單元21及第二變壓單元22的結構示意圖。如第2圖所示，變壓單元20具有一磁芯元件60、一第一繞線組71及第二繞線組72。磁芯元件60包括一第一磁芯61及一第二磁芯62。舉例而言，第一磁芯61可為鼓形鐵芯，第二磁芯62則可為板狀鐵芯，但不以此為限。更仔細而言，第一磁芯61具有接腳組31、32、33以及34。接腳組31及32位於第一磁芯61之同一側邊，接腳組33及34分別位於對應接腳組31及32之另一側邊。於本實施例中，每一接腳組具有2接腳，但於另一些實施例中，每一接腳組更可具有2以上之接腳，並不以此為限。

請繼續參閱第2圖，第一繞線組71及第二繞線組72係纏繞於第一磁芯61上。第一繞線組71係與第一磁芯61之接腳組31、33電性連接，第二繞線組72係與第一磁芯61之接腳組32、34電性連接，其中第一繞線組71以及第二繞線 組72可用以與磁芯元件60產生電磁耦合感應。詳而言之，在本實施例中之第一繞線組71具有繞線710及繞線711，繞線710用以電性連接接腳組31之一接腳以及接腳組33之一接腳，繞線711則用以電性連接接腳組31之另一接腳以及接腳組33之另一接腳。同理，第二繞線組72亦具有繞線720及繞線721，繞線720及繞線721與接腳組32、34的電性連接方式同繞線710及繞線711與接腳組31、33的電性連接方式，於此不再贅述。於一實施例中，第一繞線組71及第二繞線組72於第一磁芯上的纏繞方向相反。舉例而言，第一繞線組71係以順時針方向纏繞於第一磁芯61上，第二繞線組72則以逆時針方向纏繞於第一磁芯61上。

請再回到第1圖，變壓裝置10中的第一變壓單元21之接腳組31及接腳組33係對稱設置於電路板11a之上，接腳組32及接腳組34係對稱設置於電路板11a之上。第二變壓單元22接腳組41及接腳組43係對稱設置於電路板11a之上，接腳組42及接腳組44係對稱設置於電路板11a之上。更仔細而言，接腳組31、32、41、42位於變壓模組12之第一側邊13，接腳組33、34、43、44位於變壓模組12之第二側邊14。再者，第一變壓單元21的接腳組31及33與第二變壓單元22的接腳組42及44彼此相鄰。

請參考第3A圖，第3A圖為第1圖中之電路板11a的接線方式示意圖。如第3A圖所示，電路板11a上具有複數個與變壓單元21及變壓單元22之接腳所對應的焊點，用於電性連接變壓器21及22之接腳。需注意的是，電路板11a上的焊點組與變壓器之接腳組係為對應關係。舉例而言，第3A 圖中電路板11a上的焊點組31a、32a、33a、34a係用以分別電性連接第一變壓單元21的接腳組31、32、33、34。如第3A圖所示，電路板11a上設有一第一導線C1，用以連接焊點組31a的兩個焊點，使得當第一變壓單元21設置於電路板11a上時，第一導線C1電性連接第一變壓單元21之接腳組31內的兩接腳(第一接腳)並形成第一變壓單元21之中間抽頭。此外，第二導線C2連接焊點組34a的兩個焊點，使得當第一變壓單元21設置於電路板11a上時，第二導線C2電性連接第一變壓單元21之接腳組34內的兩接腳(第二接腳)並形成第一變壓單元21之中間抽頭。同理，電路板11a上更設有一第三導線C3，當第二變壓單元22設置於電路板11a上時，用以電性連接第二變壓單元22之接腳組42內的兩接腳(第三接腳)並形成第二變壓單元22之中間抽頭。第四導線C4則電性連接第二變壓單元22之接腳組43內的兩接腳(第四接腳)，用以形成第二變壓單元22之中間抽頭。

如第1、3A圖所示，第一變壓單元21及第二變壓單元22係相鄰設置，因此第一、第二變壓單元21、22中相鄰之中間抽頭(包含接腳組31、42、第一導線C1以及第三導線C3)會位於變壓模組12之同一側邊(第一側邊13)。舉例而言，於本實施例中，第一變壓單元21之一次側的中間抽頭由接腳組34與第二導線C2所形成，而第一變壓單元21之二次側的中間抽頭由接腳組31與第一導線C1所形成。接腳組33可作為第一變壓單元21的二次側(secondary)接腳，接腳組32可作為第一變壓單元21的一次側(primary)接腳。同理，第二變壓單元22之一次側的中間抽頭由接腳組42與第 三導線C3所形成，而第二變壓單元22之二次側的中間抽頭由接腳組43與第四導線C4所形成。接腳組44可作為第二變壓單元22的二次側(secondary)接腳，接腳組41可作為第一變壓單元21的一次側(primary)接腳。

於本實施例中，第一變壓單元的接腳組32及33可分別作為一次側接腳及二次側接腳，並且接腳組34及31則可分別為一次側及二次側之中間抽頭，然而於實際應用中第一變壓單元21之一次側及二次側仍可依實際需求做變換，並不以此為限。舉例而言，於另一實施例中(如第3B圖所示)，第一變壓單元21之一次側的中間抽頭由接腳組33與第一導線C1所形成，第一變壓單元之二次側的中間抽頭由接腳組32與第二導線C2所形成。接腳組31可作為第一變壓單元21的一次側(primary)接腳，接腳組34可作為第一變壓單元21的二次側(secondary)接腳。同理，第二變壓單元22之一次側的中間抽頭由接腳組44與第三導線C3所形成，而第二變壓單元22之二次側的中間抽頭由接腳組41與第四導線C4所形成。接腳組42可作為第二變壓單元22的一次側接腳，接腳組43可作為第二變壓單元22的二次側接腳。

第4圖為本發明中變壓裝置之另一實施例的示意圖。如第4圖所示，變壓裝置80與第1圖中的變壓裝置10類似，其主要差別在於變壓裝置80中的變壓模組12更包括一第三變壓單元23，並且第三變壓單元23與第二變壓單元22相鄰。第三變壓單元23之結構亦如第2圖所示之變壓單元20。在本實施例中，第三變壓單元23具有位於變壓模組12之第一側邊13的接腳組51及52，以及位於變壓模組12之第 二側邊14的接腳組53及54。

請參考第5圖，第5圖係為第4圖中電路板11b的示意圖。如第5圖所示，第5圖的電路板11b與第3A圖電路板11a類似，差別在於第5圖電路板11b更包括對應於第三變壓單元23接腳組的焊點組51a、52a、53a及54a。如第4、5圖所示，第二變壓單元22之接腳組41與43分別與第三變壓單元23的接腳組52與54相鄰，並且第四導線C4係連接接腳組43(第四接腳)用以形成中間抽頭，第五導線C5將用以連接接腳組54(第五接腳)用以形成中間抽頭，以及第六導線C6將用以連接接腳組51(第六接腳)用以形成中間抽頭。在此實施例中，第二變壓單元22及第三變壓單元23相鄰的中間抽頭皆位於變壓模組12之第二側邊14。

第6圖為本發明中變壓裝置之另一實施例的示意圖。如第6圖所示，變壓裝置100與第4圖中的變壓裝置80類似，其主要差別在於變壓裝置100中的變壓模組12更包括一第四變壓單元24，並且第四變壓單元24與第三變壓單元23相鄰。第四變壓單元24之結構亦如第2圖所示之變壓單元20。在本實施例中，第四變壓單元24具有接腳組61及62，位於變壓模組12之第一側邊13，以及接腳組63及64位於變壓模組12之第二側邊14。

請參考第7圖，第7圖係為第6圖中電路板11c的接線方式示意圖。如第7圖所示，第7圖的電路板11c與第5圖電路板11b類似，差別在於第7圖的電路板11c更包括對應於第四變壓單元24接腳組的焊點組61a、62a、63a及64a。如第6、7圖所示，第三變壓單元23之接腳組51與53分別與第四變壓 單元24的接腳組62與64相鄰，並且第六導線C6係連接接腳組51(第六接腳)用以形成中間抽頭，第七導線C7將用以連接接腳組62(第七接腳)用以形成中間抽頭，以及第八導線C8將用以連接接腳組63(第八接腳)用以形成中間抽頭。在此實施例中，第三變壓單元23及第四變壓單元24相鄰的中間抽頭皆位於變壓模組12之第一側邊13。

如第6、7圖所示，當複數個變壓單元21、22、23以及24並列擺放時，中間抽頭的位置可由電路板之導線來決定選擇，使得相鄰的變壓單元具有相同之一次側(或二次側)接腳，避免不同的電壓器之一次側及二次側之間產生高壓放電路徑。因此，根據本發明之變壓裝置相鄰之變壓單元具有相同之一次側(或二次側)接腳，具有較高的高壓絕緣能力。因此，根據本發明之變壓裝置相較於傳統之變壓裝置而言，可以以較小的間隔距離即可以通過高壓絕緣測試，可以有效節省佈局面積。

10‧‧‧變壓裝置

11a‧‧‧電路板

12‧‧‧變壓模組

13‧‧‧第一側邊

14‧‧‧第二側邊

21、22‧‧‧變壓單元

31、32、33、34、41、42、43、44‧‧‧接腳組

Claims (8)

1. 一種變壓裝置，包括：一電路板；一變壓模組，包括；一第一變壓單元，設置於上述電路板上，具有一第一接腳組以及一第二接腳組；以及一第二變壓單元，設置於上述電路板上且與上述第一變壓單元相鄰，具有一第三接腳組以及一第四接腳組；一第一導線，設置於上述電路板上，用以電性連接上述第一接腳組的二第一接腳；一第二導線，設置於上述電路板上，用以電性連接上述第二接腳組的二第二接腳；一第三導線，設置於上述電路板上，用以電性連接上述第三接腳組的二第三接腳；以及一第四導線，設置於上述電路板上，用以電性連接上述第四接腳組的二第四接腳；其中，上述第一接腳組及上述第三接腳組位於上述變壓模組之一第一側，上述第二接腳組及上述第四接腳組位於上述變壓模組上相對於上述第一側之一第二側，並且上述第一接腳組與上述第三接腳組相鄰；其中，該第一接腳組及第二接腳組分設於該第一變壓單元的一第一磁芯的一第一側及一第二側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變壓裝置，其中上述之第 二變壓單元，更包括一第二磁芯，上述第三接腳組及上述第四接腳組設置於上述第二磁芯上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之變壓裝置，其中上述之第一變壓單元，更包括一第一繞線組及一第二繞線組，分別繞設於上述第一磁芯上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之變壓裝置，其中上述之第二變壓單元，更包括一第三繞線組及一第四繞線組，分別繞設於上述第二磁芯上。
5. 如申請專利範圍第3項所述之變壓裝置，其中上述第一繞線組與上述第二繞線組之纏繞方向不同。
6. 如申請專利範圍第4項所述之變壓裝置，其中上述第三繞線組與上述第四繞線組之纏繞方向不同。
7. 如申請專利範圍第1項所述之變壓裝置，其中上述第一至第四接腳組之接腳數目分別為2。
8. 如申請專利範圍第1項所述之變壓裝置，其中上述第一及上述第二導線用以分別形成上述第一變壓單元之抽頭，上述第三及上述第四導線用以分別形成上述第二變壓單元之抽頭。