CN101640123A

CN101640123A - 高压可调漏磁变压器

Info

Publication number: CN101640123A
Application number: CN200910003023A
Authority: CN
Inventors: 赖定承
Original assignee: GUANGQUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGQUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; Greatchip Tech Co Ltd
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: CN101640123B

Abstract

一种高压可调漏磁变压器，包含：一绕线架单元、一初级线圈、一第一次级线圈及一铁芯单元。该初级线圈绕设于该绕线架单元，该第一次级线圈绕设于该绕线架单元，该铁芯单元包括一穿设于该绕线架单元的第一铁芯，及一穿设于该绕线架单元且连接于该第一铁芯的第二铁芯。该第二铁心具有一第二基柱、二自该第二基柱两相反端向该第一铁芯延伸的第一、第二次级侧柱，及一自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于所述次级侧柱之间的调磁端部。所述铁芯形成一连接该第一次级线圈与该初级线圈的磁通路，并通过该调磁端部调整泄露磁束以达成阻抗匹配。

Description

高压可调漏磁变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，特别是涉及一种高压可调漏磁变压器。

背景技术

如图1所示，依据美国案专利号第US 6424247B2号所述的变压器1，包含一初级绕组11、二次级绕组12，及二穿设于该初级绕组11且分别穿设于所述次级绕组12的铁芯13，所述铁芯13形成一连接该初级绕组11与所述次级绕组12的磁通路。

可是，因为等铁芯13与该初级绕组11、所述次级绕组12组立完毕后，铁芯的结构跟绕线的配置已经决定了线圈泄漏磁束的大小，并没有其他可行的结构可以进行调整。另外，再加上所述铁芯13是由粉末烧结而成，因为烧结尺寸会因热胀冷缩产生烧结公差，而且左右磁阻通常不相等，导致次级线圈进入谐振工作时，左右两边所产生的功率转移有差异，进而导致其他电气上的品质问题发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以控制泄漏磁束的高压可调漏磁变压器。

为达到上述目的，本发明提供的高压可调漏磁变压器包含一绕线架单元、一初级线圈、一第一次级线圈及一铁芯单元。该初级线圈绕设于该绕线架单元，该第一次级线圈绕设于该绕线架单元。该铁芯单元包括一穿设于该绕线架单元的第一铁芯，及一穿设于该绕线架单元且连接于该第一铁芯的第二铁芯。该第一铁芯具有一第一基柱，及二分别自该第一基柱两相反端向该第二铁芯延伸的主侧柱与副侧柱。该第二铁心具有一第二基柱、二自该第二基柱两相反端向该第一铁芯延伸的第一、第二次级侧柱，及一自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于所述次级侧柱之间的调磁端部。该第一次级侧柱与该主侧柱相连接，该第二次级侧柱与该副侧柱相连接。该第二铁芯与该第一铁芯形成一连接该第一次级线圈与该初级线圈的磁通路。

通过改变该调磁端部的长度来控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，可使得功率的转移达到最佳化，所以确实能达成本发明的目的。

本发明的另一目的是提供一种可以控制泄漏磁束的高压可调漏磁变压器。

为达到上述目的，本发明提供的高压可调漏磁变压器包含一绕线架单元、一初级线圈、二次级线圈及一铁芯单元。该绕线架单元包括一初级线圈架、二次级线圈架及一用以供该初级线圈架与所述次级线圈架穿设的外盖。该初级线圈是绕设于该初级线圈架。所述次级线圈是分别绕设于所述次级线圈架。该铁芯单元包括一穿设于该绕线架单元的第一铁芯，及一穿设于该绕线架单元且连接于该第一铁芯的第二铁芯。

该第一铁芯具有一第一基柱、二分别自该第一基柱两相反端向该第二铁芯延伸的主侧柱与副侧柱，及一自该第一基柱靠近该主侧柱的侧边向外延伸的初级L形柱。该主侧柱是穿设于该初级线圈架。

该第二铁心具有一第二基柱、二分别自该第二基柱两相反端向该第一铁芯延伸的第一次级侧柱与第二次级侧柱、一自该第二基柱靠近该第一次级侧柱的侧边向外延伸并与该初级L形柱相连接的次级L形柱，及一自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于该第一次级侧柱与该第二次级侧柱之间的第三次级侧柱。该第一次级侧柱与该第三次级侧柱是分别穿设于所述次级线圈架且均与该主侧柱相连接。

通过改变该主侧柱的长度来控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，可使得功率的转移达到最佳化，所以确实能达成本发明的目的。

附图说明

图1是以往一变压器的一俯视组合图；

图2是本发明高压可调漏磁变压器的第一较佳实施例的一立体分解图；

图3是该第一较佳实施例的一立体组合图；

图4是该第一较佳实施例的一俯视组合图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结合状态；

图5是本发明高压可调漏磁变压器的第二较佳实施例的一俯视分解图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结构；

图6是本发明高压可调漏磁变压器的第三较佳实施例的一立体分解图；

图7是该第三较佳实施例的另一立体分解图，说明一第二铁芯与一绕线架单元的结合状态；

图8是一组合线圈架的一立体图；

图9是该第三较佳实施例的一俯视组合图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结合状态；

图10是本发明高压可调漏磁变压器的第四较佳实施例的一立体组合图；

图11是本发明高压可调漏磁变压器的第五较佳实施例的一立体分解图；

图12是该第五较佳实施例的一立体组合图；

图13是该第五较佳实施例的一俯视组合图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结合状态；

图14是本发明高压可调漏磁变压器的第六较佳实施例的一俯视组合图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结合状态；

图15是本发明高压可调漏磁变压器的第七较佳实施例的一立体分解图；

图16是该第七较佳实施例的一立体组合图；

图17是该第七较佳实施例的一俯视组合图，说明一第一铁芯与一第二铁芯的结合状态；

图18是该第七较佳实施例中一铁芯单元的一立体分解图，说明该铁芯单元的不同实施方式；

图19是该第七较佳实施例中该铁芯单元的另一立体分解图，说明该铁芯单元的不同实施方式；

图20是该第七较佳实施例中该铁芯单元的另一立体分解图，说明该铁芯单元的不同实施方式。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

如图2、图3所示，本发明高压可调漏磁变压器的第一较佳实施例包含一绕线架单元2、一初级线圈3、一第一次级线圈4及一铁芯单元5。

该绕线架单元2包括一初级线圈架21及一次级线圈架22，该初级线圈3绕设于该初级线圈架21，该第一次级线圈4绕设于该次级线圈架22。

该铁芯单元5包括一穿设于该初级线圈架21的第一铁芯51，及一穿设于该次级线圈架22且连接于该第一铁芯51的第二铁芯52。

该第一铁芯51具有一第一基柱511，及二分别自该第一基柱511两相反端向该第二铁芯52延伸的主侧柱512与副侧柱513。该主侧柱512穿设于该初级线圈架21。

该第二铁心52具有一第二基柱521、二自该第二基柱521两相反端向该第一铁芯51延伸的第一、第二次级侧柱522、523，及一自该第二基柱521向该第一铁芯51延伸且介于所述次级侧柱522、523之间的调磁端部524。该第一次级侧柱522穿设于该次级线圈架22并与该主侧柱512相连接，该第二次级侧柱523与该副侧柱513相连接，该第二铁芯52与该第一铁芯51形成一连接该第一次级线圈4与该初级线圈3的磁通路。

值得注意的是，如图4所示，该主侧柱512与该调磁端部524之间形成一第一气隙100。

在实际制造时，通过改变该调磁端部524的长度而改变该气隙100的大小，进而控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，使得功率的转移达到最佳化。

如图5所示，本发明高压可调漏磁变压器的第二较佳实施例大致与该第一较佳实施例相同，其差异在于该调磁端部524是与该第一次级侧柱522相邻，而且该第二铁芯52还具有一形成于该调磁端部524与该副侧柱513之间的漏磁区525。其中，第二次级侧柱523是穿设于该次级线圈架22(如图2所示)。

在本实施例中，该漏磁区525是通过研磨该调磁端部524的方式形成，但也可以通过研磨该主侧柱512的方式形成，即形成于该主侧柱512与该调磁端部524之间，并不以此为限。

如图6、图7所示，本发明高压可调漏磁变压器的第三较佳实施例包含一绕线架单元2、一初级线圈3、一第一次级线圈4、一铁芯单元6及一第二次级线圈7。

该绕线架单元2包括二组合线圈架21，每一组合线圈架21具有一供其中一次级线圈4、7绕设的次级段211，所述组合线圈架21对接组合后形成一供该初级线圈3绕设的初级段212。每一初级段212具有一形成于侧面且供其中一次级线圈4、7通过的肩部213。

由于变压器在进行绕线时，是先分别将所述次级线圈4、7自其中一接脚开始经过该初级段212再缠绕于所述次级段211，完成所述次级线圈4、7的缠绕后，再将该初级线圈3自其中一接脚开始缠绕于该初级段212。然而，在缠绕该初级线圈3时容易使所述经过该初级段212的次级线圈4、7受到下压力而断裂。因此，在本实施例中所述次级线圈4、7是经过所述肩部213而缠绕于所述次级段211，在缠绕该初级线圈3时，由于所述肩部213产生一高度差使得所述次级线圈4、7不会因为受到该初级线圈3的下压力而断裂。

另外，每一组合线圈架21还具有靠近该第一铁心61的一第一接脚214与一第二接脚215，及一靠近该第二铁心62的第三接脚216。该初级线圈3是自其中一组合线圈架21的第一接脚214开始绕设于该初级段212，最后结束于另一组合线圈架21的第一接脚214。每一次级线圈4、7是自其中一组合线圈架21的第二接脚215开始经过该初级段212绕设于该次级段211，最后结束于该第三接脚216。

值得注意的是，如图6、图8所示，其中一组合线圈架21还具有二形成于表面且靠近另一组合线圈架21的卡合槽217，另一组合线圈架21还具有二形成于表面且分别与所述卡合槽217互相卡合的突出部218，且所述卡合槽217是沿一前后方向延伸。所述卡合槽217与所述突出部218在本实施例中数目为二，也可以仅为一。

因此，所述组合线圈架21可通过所述卡合槽217与所述突出部218卡合在一起，且可避免所述组合线圈架21在绕线的过程中因为受力而相对向内或向外扳折，造成绕线架的损坏。

另外，如图8所示，每一组合线圈架21具有一形成于内侧并与该调磁端部624相对应的开口219，可供磁力线通过。而且当所述组合线圈架21组合在一起时，所述开口219是相互对接在一起。

如图6、图7所示，该铁芯单元6包括一穿设于该绕线架单元2的第一铁芯61，及一穿设于该绕线架单元2且连接于该第一铁芯61的第二铁芯62。

该第一铁芯61具有一第一基柱611、二自该第一基柱611两相反端向该第二铁芯62延伸的主侧柱612与副侧柱613，及一自该第一基柱611靠近该主侧柱612的侧边向外延伸的初级L形柱614。该主侧柱612穿设于该初级段212。

该第二铁芯62具有一第二基柱621、二自该第二基柱621两相反端向该第一铁芯61延伸的第一、第二次级侧柱622、623、一自该第二基柱621向该第一铁芯61延伸且介于所述次级侧柱622、623之间的调磁端部624、一自该第二基柱621靠近该第一次级侧柱622的侧边向外延伸并与该初级L形柱614相连接的次级L形柱625，及一自该第二基柱621向该第一铁芯61延伸并介于该调磁端部624与该第二次级侧柱623之间的第三次级侧柱626。

该第三次级侧柱626与该第一次级侧柱622均与该主侧柱612相连接，该第二次级侧柱623与该副侧柱613相连接，该第二铁芯62与该第一铁芯61形成一连接所述次级线圈4、7与该初级线圈3的磁通路。

值得注意的是，如图9所示，该主侧柱612与该调磁端部624之间形成一第一气隙100。图9中的该铁芯单元6即为图6中的该铁芯单元6。

因此，如同该第一较佳实施例所述，在实际制造时，通过改变该调磁端部624的长度而改变该气隙100的大小，进而控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，使得功率的转移达到最佳化。

如图10所示，本发明高压可调漏磁变压器的第四较佳实施例大致与该第三较佳实施例相同，其差异在于该绕线架单元2包括一用以供该初级线圈3绕设且用以供该主侧柱612穿设的初级线圈架23、二分别供所述次级线圈4、7绕设且分别供该第一、第三次级侧柱622、626穿设的次级线圈架24，及一用以供该初级线圈架23与所述次级线圈架24穿设的外盖25。值得注意的是，在本实施例中，通过调整变压器的对应负载与谐振频率至一最佳特性值，可将该第三较佳实施例中的调磁端部624整个省略，也可达成相同的功效。另外，相对于该第三较佳实施例，在本实施例中欲调整泄漏磁束时只需通过研磨该主侧柱612来控制即可。

如图11、图12所示，本发明高压可调漏磁变压器的第五较佳实施例包含一绕线架单元2、二初级线圈3、一第一次级线圈4、一铁芯单元6及一第二次级线圈7。

本实施例大致上与该第三较佳实施例相同，其差异在于，该绕线架单元2包括二组合线圈架21，每一组合线圈架21具有一供其中一次级线圈4、7绕设的次级段211，及一供其中一初级线圈3绕设的初级段212。

该第一铁芯61具有一第一基柱611、二自该第一基柱611两相反端向该第二铁芯62延伸的主侧柱612与副侧柱613，及一自该第一基柱611向该第二铁芯62延伸且介于该主侧柱612与该副侧柱613之间的第一延伸柱614。

该第二铁芯62具有一第二基柱621、二自该第二基柱621两相反端向该第一铁芯61延伸的第一、第二次级侧柱622、623、一自该第二基柱621向该第一铁芯61延伸且介于所述次级侧柱622、623之间的调磁端部624、一自该第二基柱621向该第一铁芯61延伸且介于该调磁端部624与该第二次级侧柱623之间的第二延伸柱625，及一自该第二基柱621向该第一铁芯61延伸且介于该第二延伸柱625与该第二次级侧柱623之间的第三延伸柱626。该第二延伸柱625与该第一延伸柱614相连接。

值得注意的是，如图13所示，该调磁端部624与该主侧柱612之间形成一第一气隙100，该第三延伸柱626与该副侧柱613之间形成一第二气隙200。

因此，如同该第一较佳实施例所述，在实际制造时，通过改变该调磁端部624与该第三延伸柱626的长度而改变所述气隙100、200的大小，进而控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，使得功率的转移达到最佳化。

如图14所示，本发明高压可调漏磁变压器的第六较佳实施例大致与该第五较佳实施例相同，其差异在于本实施例不具有原本存在于该调磁端部624与该第二延伸柱625之间的缺口，以及原本存在于该第三延伸柱626与该第二延伸柱625之间的缺口，也可达成相同的功效。

如图15、图16所示，本发明高压可调漏磁变压器的第七较佳实施例大致与该第一较佳实施例相同，其差异在于该第一铁芯51还包括一自该第一基柱511向该第二铁芯52延伸且介于该主侧柱512与该副侧柱513之间的第四延伸柱514。该初级线圈架21具有一设置于表面且靠近该次级线圈架22的回线件211，该次级线圈架22具有二设置于末端的第四接脚221。当该次级线圈4自其中一第四接脚221开始绕设于该次级线圈架22时，可经由该回线件211沿图中箭头标示方向折回至另一第四接脚221，可避免高压放电的情形发生，也可增加延面距离。

该副侧柱513与该第四延伸柱514同时穿设于该初级线圈架21，且该第二次级侧柱523穿设于该次级线圈架22。

值得注意的是，如图17所示，该第四延伸柱514与该调磁端部524之间形成一第三气隙300。

此外，该铁芯单元5也可以是图18、图19、图20所示的三种不同实施方式。

因此，如同该第一较佳实施例所述，在实际制造时，通过改变该调磁端部524的长度而改变该气隙300的大小，进而控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，使得功率的转移达到最佳化。

综上所述，通过改变该调磁端部524、624与该第三延伸柱626的长度而改变所述气隙100、200、300的大小，进而控制自磁通路泄漏出来的磁通量(即调整泄漏系数)以达成阻抗匹配，可使得功率的转移达到最佳化，所以确实能达成本发明的目的。

Claims

1、一种高压可调漏磁变压器，包含：一个绕线架单元、一个绕设于该绕线架单元的初级线圈、一个绕设于该绕线架单元的第一次级线圈，及一个铁芯单元，该铁芯单元包括一个穿设于该绕线架单元的第一铁芯，及一个穿设于该绕线架单元且连接于该第一铁芯的第二铁芯；其特征在于：该第一铁芯具有一个第一基柱，及二个分别自该第一基柱两相反端向该第二铁芯延伸的主侧柱与副侧柱，该第二铁心具有一个第二基柱、二个自该第二基柱两相反端向该第一铁芯延伸的第一、第二次级侧柱，及一个自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于所述次级侧柱之间的调磁端部，该第一次级侧柱与该主侧柱相连接，该第二次级侧柱与该副侧柱相连接，该第二铁芯与该第一铁芯形成一个连接该第一次级线圈与该初级线圈的磁通路。

2、如权利要求1所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该主侧柱与该调磁端部之间形成一个第一气隙。

3、如权利要求2所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该绕线架单元包括一个初级线圈架及一个次级线圈架，该初级线圈绕设于该初级线圈架，该第一次级线圈绕设于该次级线圈架，该主侧柱穿设于该初级线圈架，该第一次级侧柱穿设于该次级线圈架并与该主侧柱相连接。

4、如权利要求2所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该第一铁芯还包括一个自该第一基柱靠近该主侧柱的侧边向外延伸的初级L形柱，该第二铁芯还包括一个自该第二基柱靠近该第一次级侧柱的侧边向外延伸并与该初级L形柱相连接的次级L形柱，及一个自该第二基柱向该第一铁芯延伸并介于该调磁端部与该第二次级侧柱之间的第三次级侧柱，该第三次级侧柱与该主侧柱相连接。

5、如权利要求4所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该变压器还包含一个第二次级线圈，该绕线架单元包括二个组合线圈架，每一个组合线圈架具有一个供其中一次级线圈绕设的次级段，所述组合线圈架对接组合后形成一个供该初级线圈绕设的初级段。

6、如权利要求5所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该第一、第二次级侧柱分别穿设于所述次级段，该主侧柱穿设于该初级段，每一个初级段具有一个形成于侧面且供其中一个次级线圈通过的肩部。

7、如权利要求5所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：每一组合线圈架还具有靠近该第一铁心的一个第一接脚与一个第二接脚，及一个靠近该第二铁心的第三接脚，该初级线圈是自其中一个组合线圈架的第一接脚开始绕设于该初级段，最后结束于另一个组合线圈架的第一接脚，每一个次级线圈是自其中一个组合线圈架的第二接脚开始经过该初级段而绕设于该次级段，最后结束于该第三接脚。

8、如权利要求5所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：其中一个组合线圈架还具有一个形成于表面且靠近另一个组合线圈架的卡合槽，另一个组合线圈架还具有一个形成于表面并与该卡合槽互相卡合的突出部，该卡合槽是沿一前后方向延伸。

9、如权利要求5所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：每一个组合线圈架具有一个形成于内侧并与该调磁端部相对应的开口，可供磁力线通过。

10、如权利要求1所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该第一铁芯还包括一个自该第一基柱向该第二铁芯延伸且介于该主侧柱与该副侧柱之间的第一延伸柱，该第二铁芯还包括一个自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于该调磁端部与该第二次级侧柱之间的第二延伸柱，及一个自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于该第二延伸柱与该第二次级侧柱之间的第三延伸柱，该第二延伸柱与该第一延伸柱相连接，该调磁端部与该主侧柱之间形成一个第一气隙，该第三延伸柱与该副侧柱之间形成一个第二气隙。

11、如权利要求1所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该第一铁芯还包括一个自该第一基柱向该第二铁芯延伸且介于该主侧柱与该副侧柱之间的第四延伸柱，该第四延伸柱与该调磁端部之间形成一个第三气隙。

12、如权利要求11所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该绕线架单元包括一个初级线圈架及一个次级线圈架，该初级线圈架具有一个设置于表面且靠近该次级线圈架的回线件，该副侧柱与该第四延伸柱同时穿设于该初级线圈架，该第二次级侧柱穿设于该次级线圈架，该初级线圈绕设于该初级线圈架，该第一次级线圈绕设于该次级线圈架。

13、如权利要求1所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该调磁端部是与该第一次级侧柱相邻，该第二铁芯还具有一个形成于该调磁端部与该副侧柱之间的漏磁区。

14、如权利要求1所述的高压可调漏磁变压器，其特征在于：该调磁端部是与该第一次级侧柱相邻，该第一铁芯还具有一个形成于该主侧柱与该调磁端部之间的漏磁区。

15、一种高压可调漏磁变压器，包含：一个绕线架单元、一个初级线圈、二个次级线圈及一个铁芯单元，该绕线架单元包括一个初级线圈架、二个次级线圈架，及一个用以供该初级线圈架与所述次级线圈架穿设的外盖，该初级线圈是绕设于该初级线圈架，所述次级线圈是分别绕设于所述次级线圈架，该铁芯单元包括一个穿设于该绕线架单元的第一铁芯，及一个穿设于该绕线架单元且连接于该第一铁芯的第二铁芯；其特征在于：该第一铁芯具有一个第一基柱、二个分别自该第一基柱两相反端向该第二铁芯延伸的主侧柱与副侧柱，及一个自该第一基柱靠近该主侧柱的侧边向外延伸的初级L形柱，该主侧柱是穿设于该初级线圈架，该第二铁心具有一个第二基柱、二个分别自该第二基柱两相反端向该第一铁芯延伸的第一次级侧柱与第二次级侧柱、一个自该第二基柱靠近该第一次级侧柱的侧边向外延伸并与该初级L形柱相连接的次级L形柱，及一个自该第二基柱向该第一铁芯延伸且介于该第一次级侧柱与该第二次级侧柱之间的第三次级侧柱，该第一次级侧柱与该第三次级侧柱是分别穿设于所述次级线圈架且均与该主侧柱相连接。