CN101728069B - 逆变变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种逆变变压器，包括：骨架，配置有卷绕单元和中空单元，骨架的本体的外周表面缠绕有线圈，而中空单元穿透本体内侧；铁芯单元，包括插入中空单元的第一铁芯、面对第一铁芯并设置在骨架外侧第一部的第二铁芯、以及设置在骨架外侧第二部并连接第一铁芯和第二铁芯的第三铁芯，其中，所述骨架的外侧第二部在骨架外侧第一部边缘处弯曲；铁芯套单元，包括用于分别容纳第一至第三铁芯的第一至第三套体；导向单元，设置在第三套体和骨架接合的拐角部分处；以及绕带件，沿与铁芯套单元组合在一起的骨架外周表面和导向单元进行卷绕。

Description

逆变变压器

相关申请的交叉参考

本申请要求于2008年10月31日向韩国知识产权局提交的第10-2008-0107647号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及一种逆变变压器，且更具体地，涉及一种配置有能够防止用于在骨架和铁芯接合的拐角部分处将骨架和铁芯组合在一起的绕带件被抬高。

背景技术

通常，随着信息产业的发展，显示设备也已经得到了快速发展。

显示设备中的液晶显示设备被广泛使用，这是由于其可以制成轻且薄的液晶显示设备，并且液晶显示设备的功耗也很低。

液晶显示设备包括用于产生光的背光，以及用于利用光来显示图像的液晶面板。

背光单元包括用于产生光的光源、用于驱动光源的逆变器电路单元、用于均匀地向液晶面板等提供光的光学组件。本文中，逆变器电路单元配置有逆变变压器，用于通过接收直流低电压来产生用于驱动光源的交流高电压。

逆变变压器包括：铁芯，其成分为铁氧体；以及骨架，其外周表面卷绕有充电线圈，并且在该骨架中插入有线圈的一部分。未插入骨架中的线圈的剩余部分排列在骨架的外侧，从而可以在与铁芯组合在一起的该骨架的外周表面处形成台阶。本文中，该台阶形成在铁芯和骨架接合的拐角部分。

同时，为了将铁芯固定至骨架，沿与铁芯组合在一起的骨架的外周表面卷绕带子。此时，在带子经过形成在外周表面的台阶(即，铁芯和骨架接合的拐角部分)时，带子会被抬高。在带子被抬高的部分，带子可以容易地被撕破或易于从骨架移除。因此，由于带子的抬高，铁芯不能牢固的固定至骨架，从而会降低逆变变压器的可靠性。

发明内容

本发明的优点在于其提供了一种逆变变压器，该逆变变压器配置有导向单元，其能够防止用于在骨架和铁芯接合的拐角部分处将骨架和铁芯组合在一起的绕带件被抬高，从而可以提高逆变变压器的可靠性。

本发明大体构思另外的方面和优点将在下面的说明书中部分地给出，且部分地可从说明书中显而易见，或可以通过发明的大体构思来教导实践。

根据本发明的一个方面，一种逆变变压器包括：骨架，配置有卷绕单元和中空单元，骨架的本体的外周表面缠绕有线圈，而所述中空单元穿透本体内侧；铁芯单元，包括插入中空单元的第一铁芯、面对第一铁芯并设置在骨架外侧第一部的第二铁芯、以及设置在骨架外侧第二部并连接第一铁芯和第二铁芯的第三铁芯，所述骨架外侧第二部是在骨架外侧第一部边缘处弯曲而成的；铁芯套单元，包括用于分别容纳第一至第三铁芯的第一至第三套体；导向单元，设置在第三套体和骨架接合的拐角部分处；以及绕带件，沿与铁芯套单元组合在一起的骨架外周表面和导向单元进行卷绕。

根据本发明的另一个方面，一种逆变变压器，包括：骨架，配置有卷绕单元和中空单元，所述骨架的本体的外周表面缠绕有线圈，而所述中空单元穿透本体内侧；铁芯单元，包括插入中空单元的第一铁芯、面对第一铁芯并设置在骨架外侧第一部的第二铁芯、以及设置在骨架外侧第二部并连接第一铁芯和第二铁芯的第三铁芯，所述骨架外侧第二部是在骨架外侧第一部边缘处弯曲而成的；导向单元，设置在第三铁芯与骨架接合的拐角部分处；以及绕带件，沿与铁芯单元组合在一起的骨架外周表面和导向单元进行卷绕。

附图说明

通过下面结合附图描述的实施例，本发明构思的这些和/或其他方面和优点将会变得显而易见并更加易于理解，附图中：

图1是根据本发明第一实施例的逆变变压器的分解透视图；

图2是根据本发明第一实施例的逆变变压器的透视图；

图3是根据本发明第一实施例的逆变变压器的平面图；

图4是根据本发明第二实施例的逆变变压器的分解透视图；

图5是根据本发明第二实施例的逆变变压器的平面图；

图6是根据本发明第三实施例的逆变变压器的铁芯套单元的平面图；以及

图7是根据本发明第三实施例的逆变变压器的平面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据本发明的逆变变压器。下文中介绍的实施例作为实例被提供来向本领域的普通技术人员充分传达本发明的精神。因此，本发明可以以其他形式实现而不被限于下文中描述的实施例。此外，为了便于说明，可以放大地表示附图中的尺寸和厚度等。在通篇说明书中，相同的参考标记表示相同的元件。

图1是根据本发明第一实施例的逆变变压器的分解透视图。

图2是根据本发明第一实施例的逆变变压器的透视图。

图3是根据本发明第一实施例的逆变变压器的平面图。

参照图1至图3，逆变变压器包括：骨架(bobbin)100、铁芯单元110、铁芯套(core cap)单元120、导向单元(guide unit)130和绕带件(taping member)140。

相比于薄模(thin form)的高度，骨架100可以具有较宽的宽度。例如，骨架可以具有矩形形状。此外，骨架100可以由绝缘树脂形成，用于使铁芯与铁芯单元110绝缘。

骨架100可以设置有用于绕骨架100本体的外周表面卷绕线圈的卷绕单元100a和100b、以及穿过该本体的中空单元101。

卷绕单元可以包括用于缠绕第一线圈的第一卷绕单元100a、和用于缠绕具有与第一线圈不同电压的第二线圈的第二卷绕单元100b。

第一卷绕单元100a可以设置在骨架100的中央部分，而第二卷绕单元100b可以设置在第一卷绕单元100a的两侧。第一卷绕单元100a可以包括用于均匀分布被卷绕的第一线圈的侧部隔离壁105。

第二卷绕单元100b可以包括用于以规则间隔缠绕第二线圈的多个狭缝(slit)106。

此外，在第一卷绕单元100和第二卷绕单元100b之间还可以包括隔离壁104。通过隔离壁104，第一卷绕单元100a和第二卷绕单元100b可以彼此间隔适当的距离，从而最小化分别绕第一卷绕单元100a和第二卷绕单元100b缠绕的第一线圈和第二线圈之间的电压影响。

第一卷绕单元100a和第二卷绕单元100b的配置和形状不限于本发明的实施例。

支撑板102分别设置在骨架100两端的下部。即，支撑板102可以设置在第二卷绕单元100b下部的端部。此外，支撑板102还可以设置在第一卷绕单元100a的下部。支撑板102均匀地支撑骨架100，从而骨架100可以稳定地封装至印刷电路板。支撑板102可以与骨架100的本体结合成一体。

各端子单元103分别设置在支撑板102的两端。端子单元103可以包括连接至第一线圈的用于施加输入电压的输入端子、和连接至第二线圈的用于将输出电压输出至外部的输出端子，其中，输出电压是根据第一线圈和第二线圈之间的绕组比(winding ratio)设定的。

铁芯单元110作为一对可以通过骨架100的两侧而分别插入到中空单元101中。此时，分别设置在骨架100两侧的一对铁芯单元110可以彼此面对地组合在一起。

铁芯单元110可以包括插入中空单元101的第一铁芯111、面向第一铁芯111的第二铁芯112以及连接第一铁芯111和第二铁芯112的第三铁芯113。第二铁芯112可以沿骨架100的外侧第一部设置。此外，第三铁芯113可以设置于在骨架100的外侧第一部边缘处弯曲的骨架100的外侧第二部。此时，骨架100的中空单元101可以通过外侧第二部而形成。第一铁芯111至第三铁芯113可以组合为一体。例如，铁芯单元110可以具有字母‘U’的形状。

铁芯单元110可以由Mn-Zn基铁氧体(Mn-Zn based ferrite)形成，Mn-Zn基铁氧体相比于其他材料具有高投资比、低损耗、高饱和磁通量密度、高稳定性和低制造成本的优点。此时，以Mn-Zn基铁氧体形成的铁芯单元110具有低绝缘阻抗就成为一个问题。由于该问题，在铁芯单元110和端子单元103(尤其是输出端子)之间、或铁芯单元110和第二线圈之间就会容易发生电晕放电。

此时，由于铁芯套单元120容纳铁芯单元110，因此，可以保证铁芯单元110和端子单元103(尤其是输出端子单元)之间、或铁芯单元110和第二线圈之间的绝缘距离。因此，可以防止电晕放电。

铁芯套单元120可以包括分别容纳第一铁芯111至第三铁芯113的第一套体121至第三套体123。

第一套体121至第三套体123的每一端都是开放的，从而第一套体121至第三套体123可以具有分别露出第一套体121至第三套体123各端部的第一开口124至第三开口126。此外，第一套体121和第二套体122可以形成，以露出第一铁芯111和第二铁芯112的边缘。

此时，当一对铁芯单元110彼此面对而组合时，从铁芯套单元120露出区域A，该区域中一对铁芯单元110彼此接触。本文中，一对铁芯单元110通过在一对铁芯单元110彼此接触的区域A上涂布粘合材料(附图中未示出)而将一对铁芯单元110结合在一起。这样，可以防止铁芯单元110由于在逆变变压器工作时产生的振动而移动。此外，铁芯单元110可以插入穿过形成在第三套体123处的第三开口126。

容纳第一铁芯111的第一套体121可以同第一铁芯111一起插入骨架100的中空单元101。此外，分别容纳第二铁芯112和第三铁芯113的第二套体122和第三套体123同第二铁芯112和第三铁芯113一起设置在骨架100的外侧。

因此，在有铁芯套单元120同铁芯单元110一起插入的骨架100的外周表面上、在骨架100和铁芯套单元120(即，第三套体123)接合的弯曲部分处形成台阶。

同时，为了将铁芯套单元120和铁芯单元110固定至骨架100，沿与铁芯单元110组合在一起的骨架100的外周表面卷绕绕带件。即，沿第二套体122外侧、从铁芯套单元120露出的第三铁芯113的端部和骨架100的外侧设置绕带件140。本文中，由于在骨架100和第三套体123接合的拐角部形成台阶，绕带件140会从骨架100的表面和铁芯套单元120抬高。

此时，导向单元130从绕带件140被抬高的区域(即，拐角部分)突出，从而避免了绕带件140被抬高。即，绕带件140沿与铁芯套单元120组合在一起的骨架100的外周表面和导向单元130卷绕，从而避免了绕带件140被抬高，并且可以将铁芯套单元120和铁芯单元110固定至骨架100。

因此，由于铁芯套单元120和铁芯单元110稳定固定至骨架100，即使逆变变压器中产生热冲击(heat shock)，也可以防止电感变化。此外，在将逆变变压器封装至印刷电路板的回流处理中，可以防止绕带件140松动。

导向单元130可以具有各种形状。例如，导向单元130的平面形状可以是三角形、正方形、圆形、椭圆形、菱形、不规则四边形、多边形等。

此外，导向单元130可以与铁芯套单元120组合成一体。

导向单元130防止绕带件140的抬高，并且可以起到防止铁芯套单元120过度插入骨架100的中空单元101、或铁芯套单元120完全插入中空单元101的作用。

因此，由于根据本发明的逆变变压器设置有导向单元，因此可以防止电晕放电，从而可以使用虽然具有优良的特性但是由于低的绝缘阻抗而不能使用的Mn-Zn基铁氧体。

此外，由于铁芯套配置有设置在铁芯套和骨架接合的拐角部分的导向单元，可以防止绕带件的抬高，从而可以避免有缺陷的卷绕以及可靠性的降低。

下面所示表1和表2是根据是否形成导向单元的逆变变压器的可靠性的测试结果。

如下所示表1是热冲击测试的结果。

【表1】

	形成导向单元	未形成导向单元
			实验数量	20	20
缺陷数量	0	4

关于上述表1，通过在将每个样本暴露在超过几百次地将温度从零下40度变化到零上100度的环境中之后测量电感的变化，来进行热冲击测试。此时，当电感在热冲击测试之前和之后的变化超过或等于10％时，就确定样本有缺陷。

参照表1，在逆变变压器设置有导向单元的情况下，不存在由于热冲击而造成的缺陷。即，可以检测到，由于热冲击造成的缺陷率明显减少。

下面所示的表2是回流处理测试的结果。

【表2】

	形成导向单元	未形成导向单元
			实验数量	20	20
缺陷数量	0	2

关于上述所示表2，通过测量将每个样本暴露于回流处理温度条件(例如，零上260度)很长时间之后的电感变化来进行回流处理测试。此时，当电感在回流处理测试之前和之后的变化超过或等于10％时，就确定样本有缺陷。

参照表2，在逆变变压器设置有导向单元的情况下，不存在由于回流处理造成的缺陷。

因此，在逆变变压器设置有用于防止绕带件抬高的导向单元的情况下，可以发现，产品的可靠性得到改善。

图4是根据本发明第二实施例的逆变变压器的分解透视图。

图5是根据本发明第二实施例的逆变变压器的平面图。

本文中，除了导向单元以外，本发明的第二实施例具有与上述第一实施例相同的结构。因此，省略了对与第一实施例相比的第二实施例的重复描述，并且相同的结构以相同的参考标号来表示。

参照图4和图5，逆变变压器包括：骨架100，设置有其外周表面缠绕有线圈的卷绕单元，和穿透本体内侧的中空单元101；铁芯单元110，其一部分插入中空单元101；导向单元130，设置在铁芯单元110与骨架100接合的拐角部分处；以及绕带件140，沿与铁芯单元110组合在一起的骨架100的外周表面和导向单元130进行卷绕。

由于铁芯单元110的一部分还设置在骨架100的外侧，因此，在插入有铁芯单元110的骨架100的外周表面上，在铁芯单元110和骨架100接合的拐角部分形成塔轮结构(stepped pulley)。本文中，在绕骨架100(插入有铁芯单元110)的外周表面缠绕带绕部件140以将铁芯单元110固定至骨架100的情况下，可以通过在拐角部分设置导向单元130来防止绕带件140被抬高。

本文中，导向单元130可以与骨架100组合成一体。即，在铁芯单元不需要额外的铁芯套单元的情况下，导向单元130可以与骨架100形成为一体。

铁芯单元110可以由Ni-Zn基铁氧体或Mn-Zn基铁氧体形成。

本文中，在以较低绝缘阻抗的Mn-Zn基铁氧体形成铁芯单元110的情况下，逆变变压器可以还包括容纳铁芯单元110的铁芯套单元120。

因此，根据本发明的实施例，由于逆变变压器配置有设置在插入有铁芯单元110的骨架100的外周表面处的导向单元130，故可以避免绕带件140抬高，从而可以改善逆变变压器的可靠性。

图6是根据本发明第三实施例的逆变变压器的铁芯套单元的平面图。

图7是根据本发明第三实施例的逆变变压器的平面图。

本文中，除了导向单元和骨架以外，本发明的第三实施例具有与上述第二实施例相同的结构。因此，省略了对与第二实施例相比的第三实施例的重复描述，并且相同的结构以相同的参考标号来表示。

参照图6和图7，逆变变压器可以包括至少两个平行排列的骨架，例如，第一骨架300a和第二骨架300b。本文中，第一骨架300a和第二骨架300b可以分别设置有穿透本体的中空单元和用于由线圈缠绕的线圈单元。此外，在第一骨架300a和第二骨架300b两端的下部，还可以分别包括支撑板302和用于输入和输出电源的端子单元301。

本文中，逆变变压器包括插入第一骨架300a和第二骨架300b的各中空单元的铁芯单元310。此时，铁芯单元310的一部分还设置在第一骨架300a和第二骨架300b之间。本文中，铁芯单元310可以具有字母“E”的形状。

此外，逆变变压器可以设置有用于容纳铁芯单元310的铁芯套单元320。

此时，即使逆变变压器设置有第一骨架300a和第二骨架300b，也可以在与铁芯单元310组合在一起的第一骨架300a和第二骨架300b的两个拐角部分形成塔轮结构。

在卷绕绕带件140以将铁芯单元310固定至第一和第二骨架300a和300b的情况下，由于绕带件140会在台阶处被抬高，故第一骨架300a和第二骨架300b的两个拐角部分分别设置有导向单元330。此时，由于绕带件140与导向单元接触，因此可以防止由于绕带件140抬高而造成的可靠性降低。

本文中，导向单元330可以与铁芯套单元320或第一骨架300a和第二骨架300b之一形成为一体。

因此，根据本发明的实施例，甚至在逆变变压器设置有两个或两个以上骨架的情况中，可以通过使用导向单元而配置在与铁芯单元组合在一起的骨架的外周表面处形成的塔轮结构来防止绕带件的抬高。

由于根据本发明实施例的逆变变压器设置有导向单元，从而可以防止绕带件的抬高，因而可以防止可靠性下降。

此外，由于逆变变压器设置有铁芯套，因此，可以防止电晕放电，从而可以防止由于电晕放电造成的产品缺陷。

此外，由于逆变变压器设置有铁芯套，因此，可以应用由低成本的Mn-Zn基铁氧体形成的铁芯，从而可以降低制造成本。

此外，由于导向单元设置有铁芯套，故可以防止铁芯被过度插入。

尽管已经示出并描述了本发明构思的几个实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不背离本发明基本概念的原理和精神的条件下，可以对这些实施例进行改变，本发明的保护范围有所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种逆变变压器，包括：

骨架，配置有卷绕单元和中空单元，所述骨架的本体的外周表面缠绕有线圈，而所述中空单元穿透所述本体内部；

铁芯单元，包括：第一铁芯，插入所述中空单元；第二铁芯，面对所述第一铁芯并设置在所述骨架的外侧第一部；以及第三铁芯，设置在所述骨架的外侧第二部并连接所述第一铁芯和所述第二铁芯，所述骨架的外侧第二部是在所述骨架的外侧第一部边缘处弯曲而成的；

铁芯套单元，包括用于分别容纳所述第一铁芯至所述第三铁芯的第一套体至第三套体；

导向单元，设置在所述第三套体和所述骨架接合的拐角部分处；以及

绕带件，沿与所述铁芯套单元组合在一起的所述骨架的外周表面和所述导向单元进行卷绕，

所述逆变变压器包括至少两个平行排列的所述骨架，并且所述铁芯单元的一部分还设置在所述骨架之间，

其中，所述导向单元与所述铁芯套单元形成为一体。

2.根据权利要求1所述的逆变变压器，还包括设置在所述骨架下部的支撑板。

3.根据权利要求1所述的逆变变压器，其中，所述第一套体和所述第二套体分别露出所述第一铁芯和所述第二铁芯的边缘。

4.根据权利要求1所述的逆变变压器，其中，所述铁芯单元是一对，并分别插入所述骨架的两端以彼此面对，而所述逆变变压器还包括连接件，用于结合并固定所述一对铁芯单元。

5.根据权利要求1所述的逆变变压器，其中，所述铁芯单元具有字母“U”或“E”的形状。

6.根据权利要求1所述的逆变变压器，其中，所述铁芯单元包括Mn-Zn基铁氧体。

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