CN101399115A - 变压器结构 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种变压器，至少包括：一第一导电体，具有一穿孔；一第二导电体，与该第一导电体电磁耦合，且该第二导电体由单一导电线材绕制成多个螺旋线圈单元，每一该螺旋线圈单元具有一穿孔；一电路板，具有一穿孔；以及一铁芯组，穿设于该第二导电体的该穿孔、该电路板的该穿孔以及该第一导电体的该多个螺旋线圈单元的该穿孔，并包覆该第一导电体与该第二导电体的至少一部分。

Description

变压器结构

技术领域

本发明是关于一种变压器结构，尤指一种可以解决积热问题、节省空间以及增加应用的变压器结构。

背景技术

变压器是各式电器设备中经常使用的电子组件，用以调整不同的电压，使其达到受电装置能够适用的范围。请参阅图1，其为传统变压器的结构示意图。如图1所示，传统变压器1包括一绕线座11(bobbin)、一线圈组12、一接脚座14以及一铁芯组15。线圈组12包括一初级绕线及一次级绕线，分别由一导电线材绕设于绕线座11的一绕线区111，且初级绕线与次级绕线彼此电磁耦合。接脚座14连接于绕线座11上，且包括多个接脚141，以用于与一系统电路板17电性连接。铁芯组15由一第一铁芯部件151与一第二铁芯部件152所组成，第一铁芯部件151与第二铁芯部件152分别相对套设于绕线座11的两端并彼此接合而形成一电磁回路。

一般而言，线圈组以同心式或交迭式等方式制作成，同心式的线圈组12直接绕设于绕线座11上，而交迭式绕组结构则是将初级绕线与次级绕线分别卷绕形成一线饼20，如图2所示，再沿绕线座11轴向交错排列并套设于绕线座11上。传统的线饼20由一导电线材平面式地由内向外采用螺旋式绕组而形成一单层螺旋线饼，且导电线材的两端，起始端20a与结尾端20b，悬置于线饼20结构外，与接脚电性连接或连接至一电源等。然而，在变压器1趋向于大容量及高电流的需求下，一般通过增加线圈数的手段来达成，但由于多个线饼20间需逐一进行连接作业，因此不利于节省组装时间与成本。

此外，由于现今电子装置多朝向体积小、微型化以及薄型化的目标发展，变压器的体积必须随的缩小，同时变压器的结构必须简化以利组装，并且增加变压器的应用以节省空间并解决积热之问题。然而，传统的变压器因绕线座、线圈组等结构的限制而无法进一步小型化、节省空间、增加应用、解决积热问题以及节省组装时间与成本，因此如何发展一种变压器结构以解决传统技术所面临的问题，实为目前重要的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种变压器结构，以节省空间、增加应用、解决积热问题以及节省组装时间与成本。

为达前述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种变压器，至少包括：一第一导电体，具有一穿孔；一第二导电体，与该第一导电体电磁耦合，且该第二导电体由单一导电线材绕制成多个螺旋线圈单元，每一个该螺旋线圈单元具有一穿孔；一电路板，具有一穿孔；以及一铁芯组，穿设于该第二导电体的该穿孔、该电路板的该穿孔以及该第一导电体的该多个螺旋线圈单元的该穿孔，并包覆该第一导电体与该第二导电体的至少一部分。

附图说明

图1：为传统变压器的结构示意图。

图2：为传统的单层螺旋线饼的示意图。

图3：为依据本发明较佳实施例的变压器结构示意图。

图4(a)与(b)：为第三图所示结构应用于一电子装置内的不同角度示意图。

图5：为依据本发明另一较佳实施例的变压器的组合结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：变压器             11：绕线座

12：线圈组            14：接脚座

15：铁芯组            111：绕线区

141：接脚             17：系统电路板

151：第一铁芯部件      152：第二铁芯部件

20：线饼              20a：起始端

20b：结尾端           3：变压器

31：第一导电体         32：第二导电体

33：铁芯组            34：电路板

35：绕线座               310：导电片

311：绕组部              312：穿孔

313、314：接脚           315：延伸部

320：螺旋线圈单元        320a：第一螺旋线圈单元

320b：第二螺旋线圈单元   321：穿孔

322：连接段              331：第一铁芯部件

332：第二铁芯部件        333：中柱

341：穿孔                342：延伸部

343：初级绕线及/或次级绕线

351：插槽                36、39：接脚

37：电子组件             38、40：散热器

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段的说明中详细叙述，应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图3，其为依据本发明较佳实施例的变压器结构示意图。如图3所示，本发明的变压器3包括一第一导电体31、一第二导电体32、一铁芯组33以及一电路板34，其中第一导电体31可作为变压器3的次级绕组，而第二导电体32可做为变压器3的初级绕组，但不以此为限。铁芯组33部分地穿设于第一导电体31、第二导电体32以及电路板34且包覆第一导电体31、第二导电体32以及电路板34的至少一部分，使第一导电体31可与第二导电体32电磁耦合。

第一导电体31包括至少一导电片310，该导电片310具有绕组部311以及一穿孔312。该导电片310可由例如单片的铜片裁切与折迭制成，且导电片310的绕组部311可为单圈或多圈折迭结构(未图标)。于一些实施例中，导电片310更具有两接脚313，314以及一延伸部315，该延伸部315为一体成形地连接于绕组部311，且该两接脚313，314分别连接于延伸部315以及绕组部311，以用于与系统电路板的连接部(未图示)直接或间接电连接。另外，延伸部315具有相对较大的表面，可提供散热功能以及辅助电子组件，例如晶体管，固定以及散热。

第二导电体32由单芯不断线的单一导电线材绕制成多个螺旋线圈单元320，例如包括第一螺旋线圈单元320a与第二螺旋线圈单元320b，其中每一个螺旋线圈单元320具有穿孔321，且相邻的螺旋线圈单元320间以连接段322直接连接。于此实施例中，单芯不断线的单一导电线材可为但不限于漆包线、三层绝缘线或具有自黏性的线材。于此实施例中，第二导电体32的每一个螺旋线圈单元320为多层螺旋线圈结构。当然，于其它实施例中，第二导电体32的多个螺旋线圈单元320亦可为单层或者是单层与多层的螺旋线圈结构组合所构成。

于本实施例中，第二导电体32的第一螺旋线圈单元320a与第二螺旋线圈单元320b分别为多层螺旋线圈结构，因此第一螺旋线圈单元320a的起始段由周缘开始从外圈向内圈卷绕，于内圈跨至另一层时，再由下一层的内圈向外圈卷绕并于该层的周缘出线。于保留连接段322后，再以相同方法卷绕制成第二螺旋线圈单元320b，藉此便可以单芯不断线的单一导电线材绕制成第二导电体32。当然，每一个螺旋线圈单元320的多层螺旋线圈结构可于卷绕完成后以黏着剂黏结，以避免线圈散开。

第一导电体31与第二导电体32电磁耦合。于一些实施例中，第一导电体31的导电片310设置于第二导电体32的多个螺旋线圈单元320之间，例如设置于第一螺旋线圈单元320a与第二螺旋线圈单元320b之间，并使第一螺旋线圈单元320a与第二螺旋线圈单元320b以连接段322跨接。此外，电路板34亦设置于第二导电体32的多个螺旋线圈单元320之间，例如第一螺旋线圈单元320a与第二螺旋线圈单元320b之间，且邻近于第一导电体31。于此实施例中，电路板34设置于第一导电体31的导电片311与第二导电体32的第二螺旋线圈单元320b之间。电路板34具有一穿孔341以及一延伸部342。于一些实施例中，电路板34更可埋设初级绕线及/或次级绕线343。铁芯组33由一导磁材料制成且包括一第一铁芯部件331及一第二铁芯部件332。铁芯组33可为但不限于EE型或EI型铁芯组，因此第一铁芯部件331及第二铁芯部件332至少其中一个具有一中柱333。铁芯组33的中柱333穿设第一导电体31的穿孔312、第二导电体32的穿孔321以及电路板34的穿孔341而组立形成本实施例的变压器3。

请参阅图4(a)与(b)，其为图3所示结构应用于一电子装置内的不同角度示意图。如图4(a)与(b)所示，变压器3的第一导电体31、第二导电体32、铁芯组33以及电路板34于组装后，电路板34的延伸部342将外露于铁芯组33且第一导电体31的延伸部315亦外露于铁芯组33。电路板34的延伸部342与第一导电体31的延伸部315大体上平行设置。第一导电体31的延伸部315上可锁固电子组件37(例如晶体管)及/或增设外加的接脚36，并通过延伸部315辅助电子组件37固定与散热且可以增加空间利用。延伸部315的多个接脚36可连接于系统电路板的连接部(未图示)上。此外，电路板34的延伸部342可具有电源及/或信号转换或传输线路(未图标)，且电路板34的延伸部342上可设置散热器38，该散热器38可以辅助变压器3以及电路板34散热。于一些实施例中，电路板34亦可设置接脚39，以用于与系统电路板的连接部(未图示)连接，作为电路板34与系统电路板间的传输接口。

请参阅图5，其为依据本发明另一较佳实施例的变压器的组合结构示意图。如图5所示，于此实施例中，本发明的变压器3同样包括一第一导电体31、一第二导电体32、一铁芯组33以及一电路板34，其中第一导电体31、第二导电体32、铁芯组33以及电路板34的结构与功能与前述实施例相似，于此不再赘述。此外，变压器3的第一导电体31由多个导电片310所构成，每一导电片310的结构与功能与前述实施例相似，于此不再赘述。于此实施例中，电路板34设置于第一导电体31的多个导电片310之间，且电路板34亦设置于第二导电体32的多个螺旋线圈单元320a，320b之间。铁芯组33的第一铁芯部件331与第二铁芯部件332组合后，可使中柱穿过第二导电体31、第二导电体32以及电路板34的穿孔。另外，第一导电体31的导电片310的延伸部315上亦可设置散热器40以利散热。此外，第一导电体31的导电片310的延伸部315上亦可设置电子组件37，例如晶体管，辅助电子组件37固定与散热。于此实施例中，变压器3更可增设一绕线座35，该绕线座35的两外侧可设置第二导电体32的多个螺旋线圈单元320a，320b。此外，绕线座35具有一插槽351，可供部分的电路板34以及第一导电体31的多个导电片310容置。铁芯组33可包覆绕组座35的至少一部分，且铁芯组33的中柱可穿设绕组座35，藉此同样地可以组立形成本发明的变压器3。

综上所述，本发明提供一种变压器结构，其利用单芯不断线的导电线材绕制成具有多个螺旋线圈单元的第二导电体，使变压器组装时间与成本降低且可以提升变压器效率。另一方面，本发明提供的变压器更以第一导电体、第二导电体以及电路板间的特殊配置与组合，达到节省空间、增加应用以及解决积热问题等功效。

本发明得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (14)

1.一种变压器，其特征在于至少包括：

一第一导电体，具有一穿孔；

一第二导电体，与该第一导电体电磁耦合，且该第二导电体由单一导电线材绕制成多个螺旋线圈单元，每一该螺旋线圈单元具有一穿孔；

一电路板，具有一穿孔；以及

一铁芯组，穿设于该第二导电体的该穿孔、该电路板的该穿孔以及该第一导电体的该多个螺旋线圈单元的该穿孔，并包覆该第一导电体与该第二导电体的至少一部分。

2.如权利要求1所述的变压器，其中该第一导电体包括至少一导电片。

3.如权利要求2所述的变压器，其中该导电片设置于该第二导电体的该多个螺旋线圈单元之间。

4.如权利要求2所述的变压器，其中该导电片具有一绕组部以及一该穿孔。

5.如权利要求4所述的变压器，其中该导电片更具有两接脚以及一延伸部，该延伸部一体成形地连接于该绕组部且外露于该铁芯组，该两接脚分别连接于该绕组部以及该延伸部，其中该延伸部上设置至少一电子组件，以用于辅助该电子组件固定以及散热。

6.如权利要求1所述的变压器，其中该第一导电体包括多个导电片。

7.如权利要求6所述的变压器，其中该多个导电片设置于该第二导电体的该多个螺旋线圈单元之间。

8.如权利要求6所述的变压器，其中该电路板设置于该第一导电体的该多个导电片之间，且该电路板设置于该第二导电体的该多个螺旋线圈单元之间。

9.如权利要求1所述的变压器，其中该铁芯组包括第一铁芯部件及第二铁芯部件，且该铁芯组具有一中柱，该中柱穿设该第一导电体的该穿孔、该第二导电体的该多个螺旋线圈单元的该穿孔以及该电路板的该穿孔。

10.如权利要求1所述的变压器，其中该第一导电体为该变压器的次级绕组，且该第二导电体为该变压器的初级绕组。

11.如权利要求1所述的变压器，其中该第二导电体由单芯不断线的单一导电线材绕制成该多个螺旋线圈单元，且该多个螺旋线圈单元包括至少一个具多层螺旋线圈结构的螺旋线圈单元。

12.如权利要求1所述的变压器，其中该多个螺旋线圈单元包括一第一螺旋线圈单元与一第二螺旋线圈单元，其中每一个该螺旋线圈单元具有一穿孔，该第一螺旋线圈单元与该第二螺旋线圈单元间以一连接段直接连接，以及该电路板设置于该第一螺旋线圈单元与该第二螺旋线圈单元之间且邻近于该第一导电体。

13.如权利要求1所述的变压器，其中该电路板

更具有一延伸部，该延伸部外露于该铁芯组。

14.如权利要求1所述的变压器，更包括一绕线座，该绕线座的两外侧设置该第二导电体的该多个螺旋线圈单元，且该铁芯组部分地穿设该绕线座并包覆该绕组座的至少一部分，其中该绕线座具有一插槽，用以容置部分的该电路板以及该第一导电体。

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