CN102194566A - 变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器,包括绕线管、接线端电极、芯体、初级线圈、次级线圈和附加线圈。绕线管由电绝缘材料制成并具有限定内部空间的管状部。管状部具有提供沿管状部的轴向方向并排排列的第一至第三区段的外周面。接线端电极设置在绕线管处,用于电连接到线圈。芯体插入所述内部空间中。初级线圈具有绝缘层并缠绕在第一区段上。次级线圈具有绝缘层并缠绕在第三区段上。附加线圈缠绕在第二区段上,并具有绝缘性能大于初级线圈和次级线圈的绝缘层的绝缘性能的绝缘层。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器,且更具体地,涉及具有管状绕线管、初级线圈以及次级线圈的类型,管状绕线管的外周面被分成沿绕线管的轴向方向排列的多个区段,初级线圈缠绕在一个区段上,次级线圈缠绕在不同的区段上。
背景技术
用作电源的变压器通常包括绕线管以及缠绕在绕线管上的初级线圈和次级线圈。绕线管通常为管状形状,多个分隔板从绕线管本体的外周面向外突出并沿着绕线管的轴向方向排列以提供多个区段。初级线圈和次级线圈缠绕在对应的区段上,并且沿轴向方向彼此隔开分隔板的厚度,以满足安全标准。在日本实用新型申请公开文献No.H05-48313中描述了这种传统变压器。
发明内容
本发明人已经发现,由于分隔板的预定厚度,即使安全标准要求具有该预定厚度的分隔壁,传统变压器对主和次级线圈之间的磁耦合仅具有有限的增强。具体地,在变压器性能方面,更高的频率要求近来逐渐增强,对于这种效果要求较小的漏电感。然而,由于安全标准方面的苛刻要求,将难以通过增强磁耦合来降低漏电感。
另外,小型化和超薄型(low profile)变压器的要求近来不断增强。然而,绕线管的尺寸降低导致设置初级线圈和次级线圈的空间减小,而且仍然要求具有该预定厚度的分隔壁。因此,将难以为线圈获得足够的空间。换句话说,具有该预定厚度的分隔板对小型化和超薄型要求设置了障碍。
因此,本发明的一个目的是提供一种小型化和超薄型变压器,所述变压器在初级线圈和次级线圈之间提供增强的磁耦合,同时仍满足安全标准。
本发明的这种和其它目的可以通过提供一种变压器获得,该变压器包括绕线管、多个接线端电极、芯体、初级线圈、次级线圈和附加线圈。绕线管由电绝缘材料制成并具有限定轴向方向和内部空间的管状部。该管状部具有提供沿所述轴向方向并排排列的第一区段、第二区段和第三区段的外周面。所述多个接线端电极设置在绕线管处,并包括第一接线端电极、第二接线端电极、第三接线端电极、第四接线端电极、第五接线端电极和第六接线端电极。芯体插入所述内部空间中。导线形成的初级线圈涂覆有绝缘层并缠绕在第一区段上。初级线圈具有电连接至第一接线端电极的一个端部和电连接至第二接线端电极的另一个端部。导线形成的次级线圈涂覆有绝缘层并缠绕在第三区段上。次级线圈具有电连接至第三接线端电极的一个端部和电连接至第四接线端电极的另一个端部。导线形成的附加线圈涂覆有绝缘性能大于初级线圈和次级线圈的绝缘层的绝缘性能的绝缘层。附加线圈缠绕在第二区段上,并且附加线圈具有电连接至第五接线端电极的一个端部和电连接至第六接线端电极的另一个端部。
在这里,附加线圈构成辅助初级线圈和辅助次级线圈中的一个。在这种情况中,附加线圈的绝缘层包括三层绝缘涂层。
另外,第一区段和第二区段之间限定第一边界部,且第二区段和第三区段之间限定第二边界部,并且管状部包括第一分隔板和第二分隔板,第一分隔板定位在第一边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸,第二分隔板定位在第二边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸。在这种情况中,管状部具有矩形横截面,该矩形横截面的管状部包括沿轴向方向彼此平行延伸的一对侧壁部分、顶壁部分和底壁部分。所述多个接线端电极设置在管状部的轴向端部处,并且第一分隔板和第二分隔板中的一个在侧壁部分上的位置处形成有沿轴向方向延伸的一对沟槽,附加线圈的所述一个端部穿过所述一对沟槽中的一个而在轴向方向上沿着侧壁中的一个延伸,附加线圈的另一个端部穿过所述一对沟槽中的剩余一个而在轴向方向上沿着侧壁中的剩余一个延伸。
芯体具有插入所述内部空间的插入部和围绕管状部的围绕部。
第一区段和第二区段之间限定第一边界部,第二区段和第三区段之间限定第二边界部,并且管状部包括第一分隔板和第二分隔板,第一分隔板定位在第一边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸,第二分隔板定位在第二边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸,第一分隔板和第二分隔板的组合限定沟槽状第二区段,并且变压器还包括壳体,该壳体具有主体部和凸起部,该主体部设置在芯体与初级线圈、次级线圈和附加线圈中的每一个之间,该凸起部插入沟槽状第二区段。
在这种情况中,主体部和凸起部彼此成一体。另外,管状部具有在将变压器表面安装到电路板上时面对电路板的电路板面对部,并且管状部在轴向方向上具有端部,所述多个接线端电极设置在该端部处,并且附加线圈具有从第二区段引出并引向第五电极和第六电极的引出部,引出部定位为与电路板面对部相面对。此外,在这种情况中,管状部具有矩形横截面,该矩形横截面的管状部具有顶壁部分、作为电路板面对部的底壁部分和一对侧壁部分,由此在底壁部分和所述一对侧壁部分之间的相交处限定拐角。附加线圈在靠近所述拐角中的一个的位置处从第二区段引出,由此引出部沿着拐角中的所述一个延伸。另外,在这种情况中,第一分隔板和第二分隔板中的一个形成有位于底壁部分上的位置处且靠近拐角中的一所述个的沟槽,以允许引出部从所述沟槽中穿过,由此限定附加线圈的引出位置。
作为可选方式,初级线圈的绝缘层、次级线圈的绝缘层和附加线圈的绝缘层由彼此相同的材料制成,并且附加线圈的绝缘层具有大于初级线圈的绝缘层和次级线圈的绝缘层的厚度的厚度。
附图说明
在附图中:
图1为根据本发明第一实施方式的变压器的俯视图;
图2为根据第一实施方式的变压器的仰视图,且具体示出了初级线圈、次级线圈和绕线管;
图3为根据第一实施方式的变压器的壳体的俯视图;
图4为根据第一实施方式的变压器的芯体的俯视图;
图5为根据第一实施方式的变压器的电路图;
图6为根据本发明第二实施方式的变压器的俯视图;
图7为根据第二实施方式的变压器的仰视图;
图8为根据第二实施方式的沿图7的VIII-VIII线截取的变压器的横截面图;
图9为根据第二实施方式的变压器的仰视图,且具体示出绕线管和缠绕在绕线管上的线圈;以及
图10为根据第二实施方式的变压器的电路图。
具体实施方式
将参照图1至5描述根据本发明第一实施方式的变压器。变压器1包括芯体10、绕线管20、壳体40和导线50。参照第一实施方式,图1中的上侧和下侧将分别称为″右向″和″左向″,图1的左侧和右侧将分别称为″前向″和″后向″。
如图4中所示,设置了形状彼此相同的一对芯体10。每个芯体10为E-形状,并包括端板部10A、一对侧板部10B和中央芯柱部分10C,每个侧板部从端板部10A的每个对应的端部延伸,中央芯柱部分从端板部10A的纵向中心部分延伸。一个芯体10的侧板部10B的自由端面与剩余的一个芯体10的侧板部10B的自由端面接触,而一个芯体10的中央芯柱部分10C的自由端面与剩余的一个芯体10的中央芯柱部分10C的自由端面隔开预定距离。侧板部10B对应于围绕部,中央芯柱部分10C对应于插入部。
如图2所示,绕线管20包括管状部21和接线端基座31、32,每个接线端基座设置在管状部21的每个对应的轴向端部处。绕线管20由弹性绝缘树脂制成。围绕部10B围绕管状部21。
管状部21具有沿着垂直于管状部21的轴线的虚平面截取的矩形横截面。矩形形状包括彼此平行延伸的一对直线侧边以及彼此平行延伸的一对直线顶侧21E和直线底侧21D。每个芯体10的每个中央芯柱部分10C都插入管状部21的中空空间。管状部21具有约33mm的轴向长度。当变压器1表面安装至电路板(未示出)上时,管状部21的底侧21D沿平行于电路板(未示出)的表面的方向延伸。底侧对应于电路板对接部。
两个分隔板22、23在所述虚平面内从管状部21的外周面向外突出,并沿着其整个圆周长度延伸。分隔板22、23沿管状部21的轴向方向彼此分隔开,以限定第一区段21A、第二区段21B和第三区段21C。
每个分隔板22、23的从其上边缘至其下边缘的长度约为10mm,分隔板22和23之间沿轴向方向的距离约为4mm。
分隔板22具有右端部和左端部,右端部和左端部中的每一个都形成有沿轴向方向延伸(沿着分隔板22、23的厚度延伸)的沟槽22a,以将第一区段21A与第二区段21B连通。
接线端基座31、32中的每一个都与管状部21的每个底侧的每个轴向端部一体地设置。每个接线端基座31、32沿垂直于管状部21的轴向方向的方向延伸。接线端基座31具有以预定间隔沿接线端基座31的延伸方向排列的五个接线端电极61、62、63、64、65。接线端电极61-65为沿管状部21的轴向方向突出并远离另一个接线端基座32的金属销形式。
另一个接线端基座32具有以预定间隔沿接线端基座32的延伸方向排列的七个接线端电极71、72、73、74、75、76、77。接线端电极71-77为沿管状部21的轴向方向突出并远离接线端基座31的金属销形式。接线端基座31具有底面,所述底面设置有向下突出并沿管状部21的轴向方向延伸的五个凸起31A、31B、31C、31D、31E。所述另一个接线端基座32具有底面,所述底面设置有向下突出并沿所述轴向方向延伸的七个凸起32A、32B、32C、32D、32E、32F、32G。
导线50包括第一初级线圈51、第二初级线圈54、第一次级线圈52和第二次级线圈53。第一初级线圈51以及第一次级线圈52和第二次级线圈53中的每一个都包括涂覆有由氨基甲酸乙酯制成的电绝缘涂层的铜线。第二初级线圈54包括铜线,并且具有绝缘性能高于第一初级线圈51以及第一和第二次级线圈52、53的绝缘涂层的绝缘性能的三层绝缘涂层结构。
第一初级线圈51缠绕在第一区段21A上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板22、23的轮廓内。第一初级线圈51的每个端部都被引向接线端基座31,并且一个端部在凸起31B和31C之间穿过,而另一个端部在凸起31C和31D之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极62、64上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。顺便提及,为了清楚起见,图2示出了其中所述端部在焊接之前刚好缠绕在接线端电极62、64上的状态。类似地,在图2中,为简单起见,关于第一次级线圈52、第二次级线圈53和第二初级线圈54示出了焊接之前的状态。
第一次级线圈52缠绕在第三区段21C上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板22、23的轮廓之内。第一次级线圈52的每个端部都被引向接线端基座32,并且一个端部在凸起32B和32C之间穿过,而另一个端部在凸起32E和32F之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极72、76上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。
类似地,第二次级线圈53缠绕在已经缠绕在第三区段21C上的第一次级线圈52上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板22、23的轮廓之内。第二次级线圈53的每个端部都被引向接线端基座32,并且一个端部在凸起32C和32D之间穿过,而另一个端部在凸起32D和32E之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极73、75上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。
第二初级线圈54缠绕在第二区段21B上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板22、23的轮廓内。第二初级线圈54的每个端部都穿过每个沟槽22a并被引向接线端基座31,同时与管状部21的侧面相面对。一个端部沿着凸起31A的右侧延伸,另一个端部沿着凸起31E的左侧延伸。这些端部分别缠绕在接线端61、65上且随后通过焊接电连接至所述接线端。接线端电极61电连接至电路板(未示出)上的接线端电极62,使得第二初级线圈54串联连接至第一初级线圈5,以与第一初级线圈51一起构成初级线圈。如图1所示,电绝缘带81分别缠绕在第一初级线圈51、第二初级线圈54和第二次级线圈53上,尽管为了清楚起见,在图2中省略了这些带81。
如图3所示,壳体40为大致矩形板状形状,且由电绝缘树脂制成。一个小侧边处的每个拐角部被开槽成矩形形状,每个大侧边的每个中间部分也开槽成矩形形状。另外,其大侧边沿壳体40的纵向方向延伸的矩形矩形通孔40a形成在所述壳体的中央部分处。通孔40a适于允许管状部21从中突出。每个芯体10的每个中央芯柱部分10C插入管状部21的中空空间,同时管状部21插入通孔40a中,用于组装变压器1。
沿着通孔40a的每个大侧边延伸的壁部从通孔40a的每个大侧边从壳体40的上表面40A向上突出。沿着平行于上表面40A的方向延伸的凸缘40B设置在壁部的突出端处。凸缘40B沿着通孔40a的整个周长设置。
在根据上述实施方式的变压器中,管状部21的外周面被分成三个区段21A、21B和21C,第一初级线圈51缠绕在第一区段21A上,第一次级线圈52和第二次级线圈53缠绕在第三区段21C上,而设置有三层绝缘结构的第二初级线圈54缠绕在第二区段21B上。因此,传统地用于将初级线圈与次级线圈隔开所要求的死区(dead space)可以有效地用于缠绕第二初级线圈54。因此,所产生的变压器1的尺寸可以减小,并且可以提供超薄结构,同时设置具有期望匝数的初级线圈和次级线圈。
另外,可以在初级线圈和次级线圈之间获得增强的磁耦合,这是因为用作初级线圈的一部分的第二初级线圈54缠绕在第二区段21B上,由此降低漏电感以满足较高的频率要求。此外,通过控制第二初级线圈54的匝数可以控制漏电感的水平。也就是说,增加匝数可以降低漏电感水平,而降低匝数可以增加漏电感水平。
另外,并不是需要所有的初级线圈或所有的次级线圈都为设置有三层绝缘涂层的导线。因此,因为三层涂层电线通常较贵,所以可以以低成本制造变压器1,并且可以消除由于由三层绝缘涂层的厚度增加引起的导线直径的增加而导致降低导线匝数的缺点。
此外,由于采用设置有三层绝缘涂层的为高度绝缘电线的导线,可以获得稳定的绝缘。另外,由于分隔板22、23的形成,可以容易地在所述区段中相关联的一个处设置初级线圈、次级线圈和第二初级线圈54。
另外,分隔板22、23形成有沿管状部21的轴向方向延伸的沟槽22a,使得第二初级线圈54的一个端部和另一个端部穿过沟槽22a并与管状部21的侧面相面对而沿轴向方向延伸。这种结构可以限制第二初级线圈54的端部的位置,以避免这些端部向上或向下远离绕线管20延伸。因此,可以确保变压器1具有超薄结构。
接下来将参照图6至10描述根据本发明第二实施方式的变压器101。参照第二实施方式,图6中的上侧和下侧将分别称为″右向″和″左向″,图6中的左侧和右侧将分别称为″前向″和″后向″。
变压器101包括芯体110、绕线管120、壳体140和导线150。芯体110具有类似于第一实施方式中的端板部10A、侧板部10B和中央芯柱部分10C的一对端板部110A、一对侧板部110B和中央芯柱部分110C。
绕线管120包括管状部121和接线端基座131、132,每个接线端基座设置在管状部121的每个对应的轴向端部处。绕线管120由弹性绝缘树脂制成。
管状部121具有类似于管状部21的形状。也就是说,管状部121具有沿着垂直于管状部121的轴线的虚平面截取的矩形横截面。矩形形状包括彼此平行延伸的一对直线侧边以及彼此平行延伸的一对直线顶侧121E和直线底侧121D。每个芯体110的每个中央芯柱部分110C插入管状部121的中空空间121a。管状部121具有约31mm的轴向长度。当变压器101表面安装至电路板(未示出)上时,管状部121的底侧121D沿平行于电路板(未示出)的表面的方向延伸。底侧121D对应于电路板对接部。
两个分隔板122、123在所述虚平面内从管状部121的外周面向外突出,并沿着所述管状部的整个圆周长度延伸。分隔板122、123在管状部121的轴向方向上彼此分隔开,以限定第一区段121A、第二区段121B和第三区段121C。然而,分隔板122和123之间的距离类似于第一实施方式中的分隔板22和23之间的距离,使得由分隔板122、123和第二区段121B提供沟槽(环形沟槽)。因此,第二区段121B为沟槽形形式。
每个分隔板122、123的从其上边缘至其下边缘的长度约为15mm,分隔板122和123之间沿轴向方向的距离必须大于1mm,例如1.2mm。
如图9所示,分隔板122的设置在底侧121D处的一部分形成有一对沟槽122a、122b,所述一对沟槽分别定位在分隔板122的前端部和后端部处。这些沟槽122a、122b沿轴向方向延伸(沿着分隔板122、123的厚度延伸),以将第一区段121A与第二区段121B连通。
接线端基座131、132中的每一个都与管状部121的每个底侧121D的每个轴向端部一体地设置。每个接线端基座131、132沿垂直于管状部121的轴向方向延伸。接线端基座131具有以预定间隔沿接线端基座131的延伸方向排列的九个接线端电极161、162、163、164、165、166、167、168、169。这些接线端电极161-169为L形金属销(图8)形式,每一个所述L形金属销都具有沿管状部121的轴向方向从接线端基座131突出并远离另一个接线端基座132的一个臂部和从接线端基座131向下突出的另一个臂部。
另一个接线端基座132具有以预定间隔沿接线端基座132的延伸方向排列的八个接线端电极171、172、173、174、175、176、177、178。这些接线端电极171-178为L形金属销形式,每一个所述L形金属销都具有沿管状部121的轴向方向从接线端基座132突出并远离接线端基座131的一个臂部和从接线端基座132向下突出的另一个臂部。接线端基座131具有底面,所述底面设置有向下突出并沿管状部121的轴向方向延伸的九个凸起131A、131B、131C、131D、131E、131F、131G、131H、131I。所述另一个接线端基座132具有底面,所述底面设置有向下突出并沿所述轴向方向延伸的八个凸起132A、132B、132C、132D、132E、132F、132G、132H。
如图8所示,导线150包括初级线圈151、附加线圈154、第一次级线圈152和第二次级线圈153。初级线圈151以及第一和第二次级线圈152、153中的每一个都包括涂覆有由氨基甲酸乙酯制成的电绝缘涂层的铜线。附加线圈154包括铜线且具有适用于安全标准IEC 60065等的三层绝缘涂层结构,所述三层绝缘涂层结构的绝缘性能高于初级线圈151以及第一和第二次级线圈152、153的绝缘涂层的绝缘性能。
初级线圈151缠绕在第一区段121A上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板122、123的轮廓内。第一初级线圈151的每个端部都被引向接线端基座131,并且一个端部在凸起131B和131C之间穿过,而另一个端部在凸起131D和131E之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极162、164上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。顺便提及,为了简化,图7和图9示出了其中所述端部在焊接之前刚好缠绕在接线端电极162、164上的状态。类似地,在图7和9中,为简单起见,关于第一次级线圈152、第二次级线圈153和附加线圈154示出了焊接之前的状态。
第一次级线圈152缠绕在第三区段121C上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板122、123的轮廓之内。第一次级线圈152的每个端部都被引向接线端基座132,并且一个端部在凸起132B和132C之间穿过,而另一个端部在凸起132E和132F之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极172、176上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。
类似地,第二次级线圈153缠绕在已经缠绕在第三区段121C上的第一次级线圈152上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板122、123的轮廓之内。第二次级线圈153的每个端部都被引向接线端基座132,并且一个端部在凸起132C和132D之间穿过,而另一个端部在凸起132F和132G之间穿过。所述端部分别缠绕在接线端电极173、177上,随后通过焊接电连接至所述接线端电极上。
附加线圈154缠绕在第二区段121B上,以便在沿轴向方向观看时缠绕在分隔板122、123的轮廓内。附加线圈154的每个端部穿过沟槽22a中的一个并被引向接线端基座131,同时在靠近管状部121的前端部的位置处与管状部121的底面121D相面对。附加线圈154的一个端部在凸起131G和131H之间穿过,而另一个端部在凸起131H和131I之间穿过。这些端部分别缠绕在接线端168和169上且随后通过焊接电连接至所述接线端上。
IC(未示出)设置在电路板(未示出)上,用于驱动控制变压器101,附加线圈154电连接至电路板上的IC,用于将源电压供给至IC。采用这种配置,可以经由附加线圈154将源电压供给至IC,因此,可以分配给用于将源电压供给至IC的额外的变压器,由此使得能够降低成本。
如图7所示,电绝缘带181、182在第一区段121A和第三区段121C处分别缠绕在初级线圈151和第二初级线圈153上,尽管为了清楚起见,在图9中省略了这些带。绝缘胶带181还覆盖附加线圈154的从沟槽122a向接线端基座131跨越的引出部。
壳体140由电绝缘树脂制成。如图6至8所示,壳体140覆盖绕线管120的整个上侧、左侧、右侧、前侧和后侧。壳体140形成有一对通孔140a(图8),每个通孔位于与管状部121的内部空间121a的每个开口端对齐的位置。每个通孔140a的尺寸和形状与内部空间121a的开口端的尺寸和形状相同。因此,芯体110的中央芯柱部分110C延伸通过通孔140a并进入内部空间121a。采用这种结构,可以避免芯体110与初级线圈151、附加线圈154、第一次级线圈152和第二次级线圈153的直接面对,但壳体140和绕线管120中的一个可以插在芯体110与初级线圈151、附加线圈154、第一次级线圈152和第二次级线圈153中的任一个之间。壳体140的插入区域将称为壳体的主体部。
如图6所示,壳体140的最上部包括大致矩形的板部140A,板部140A的最上面的表面形成有凹部140b。凹部140b几乎占据矩形板140A的除其轮廓线(边缘线)之外的整个最上面的表面。另外,大致矩形的金属板141设置在凹部140b中。在变压器101表面安装到电路板上之后,金属板141屏蔽在向导线150施加电力时从导线150上产生的漏磁。因此,即使另一个金属板设置在与变压器101面对的位置,也可以避免对相邻金属板的不利加热。
如图7和8所示,矩形板部140A具有下表面,板状肋部140B在与第二区段121B面对的位置处从该下表面向下突出。板状肋部140B沿垂直于管状部121的轴向方向突出。每个板状肋部140B定位成与管状部121的顶壁132E和侧壁相面对,并插入限定在分隔板122和123之间的环形沟槽或与所述环形沟槽接合。板状肋部140B对应于凸起部。
由于设置了肋部140B,初级线圈151和第一次级线圈152之间以及初级线圈151和第二次级线圈153之间的爬电距离可以增加。因此,初级线圈151和第一次级线圈152之间以及初级线圈151和第二次级线圈153之间沿管状部121的轴向方向的距离可以降低。另外,由于肋部140B与壳体140的主体部的一体结构,壳体140可以具有简单的结构。
此外,变压器101包括:具有绝缘涂层并缠绕在第一区段121A上且电连接至接线端电极162、164的初级线圈151;具有绝缘涂层并缠绕在第三区段121C上且电连接至接线端电极172、173、176、177的第一次级线圈152和第二次级线圈153;以及具有绝缘涂层且缠绕在第二区段121B上的附加线圈154,所述绝缘涂层的绝缘性能高于线圈151、152、153的绝缘涂层的绝缘性能。因此,初级线圈和次级线圈之间的传统死区可以有效地用作用于缠绕附加线圈154的空间。因此,所产生的变压器101尺寸可以降低,并可以提供超薄结构,同时设置具有期望匝数的初级线圈和次级线圈。另外,由于附加线圈154具有三层绝缘涂层,则可以进一步降低初级线圈和次级线圈之间沿管状部121的轴向方向的距离。
另外,在将变压器101表面安装至电路板上时,初级线圈151、第一次级线圈152、第二次级线圈153和附加线圈154定位为与电路板隔开预定距离,并且附加线圈154的从第二区段121B至接线端电极168、169的引出部分与初级线圈151的电路板对接部对接。因此,初级线圈151和电路板之间的空间可以有效地用于附加线圈154的引出部分的布局空间。
此外,由于管状部121的平行壁结构,即,顶壁121E和底壁121D彼此平行延伸,并且一对侧壁彼此平行延伸,因此线圈151至154可以成圆形地缠绕,同时与管状部121的四个拐角部接触。在这里,由于沟槽122a靠近管状部121的拐角部设置,因此附加线圈154的从第二区段121B引出的位置尽可能近地靠近管状部121的外周面定位。因此,可以将引出部定位为与电路板充分地分隔开。
各种修改是可以想象得出的。例如,在上述实施方式中,代替三层绝缘涂覆导线,可以使用涂覆有具有高于初级线圈和次级线圈的绝缘涂层的绝缘性能的绝缘性能的材料的导线。可选地,第二区段21B、121B处的具体导线可以具有绝缘性能等于初级线圈和次级线圈的绝缘性能的涂层材料,但该具体导线的涂层厚度大于初级线圈和次级线圈的涂层厚度。
另外,接线端基座31、32、131、132的位置不限于管状部21、121的轴向端部,因此,接线端电极的位置不限于轴向端部。
此外,在上述实施方式中,单条铜线用作第一和第二初级线圈以及第一和第二次级线圈的导线。然而,也可以利用绞合铜线。
另外,在上述实施方式中,管状部21、121具有包括顶壁21E、121E、底壁21D、121D和一对侧壁的矩形横截面。然而,除了矩形形状之外的横截面形状,例如圆形横截面,也是可用的。
此外,在上述实施方式中,设置了三个区段21A、21B、21C或121A、121B、121C。然而,区段的数量不限于三个区段。例如,初级线圈可以提供多个区段,次级线圈可以提供多个区段。在这些情况中,中间区段设置在初级线圈区段和次级线圈区段之间,用于缠绕由具有较高的绝缘性能的线制成的额外的初级线圈和次级线圈或附加线圈中的一个。
另外,在第一实施方式中,缠绕在第二区段21B上的三层绝缘涂覆导线用作初级线圈的一部分。然而,三层绝缘涂覆导线也可以用作次级线圈的一部分。
此外,在第一实施方式中,第二初级线圈54串联连接到第一初级线圈51。可替换地,第二初级线圈54并联连接到第一初级线圈51。
另外,在第二实施方式中,壳体140包括主体部和与主体部一体形成的板状肋部140B。然而,还可以使用除壳体140之外的壳体。
此外,在第二实施方式中,附加线圈154电连接至驱动控制变压器101的IC,以向IC供给电力。然而,附加线圈154的电连接不限于这种方式。
虽然已经参照具体实施方式描述了本发明,但本领域技术人员将会明白,在不偏离本发明的范围的前提下可以进行各种改变和修改。
Claims (13)
1.一种变压器(1,101),包括:
绕线管(20,120),所述绕线管由电绝缘材料制成并具有限定轴向方向和内部空间(121a)的管状部(21,121),所述管状部具有提供沿所述轴向方向并排排列的第一区段(21A,121A)、第二区段(21B,121B)和第三区段(21C,121C)的外周面;
多个接线端电极(61-65,71-77,161-169,171-178),所述多个接线端电极设置在所述绕线管(20,120)处,并包括第一接线端电极(62,162)、第二接线端电极(64,164)、第三接线端电极(72,73,172,173)、第四接线端电极(75,76,176,177)、第五接线端电极(61,168)和第六接线端电极(65,169);
芯体(10,110),所述芯体插入所述内部空间(121a)中;
导线形成的初级线圈(51,151),所述初级线圈涂覆有绝缘层并缠绕在所述第一区段(21A,121A)上,所述初级线圈具有电连接至所述第一接线端电极(62,162)的一个端部和电连接至所述第二接线端电极(64,164)的另一个端部;
导线形成的次级线圈(52,53,152,153),所述次级线圈涂覆有绝缘层并缠绕在所述第三区段(21C,121C)上,所述次级线圈具有电连接至所述第三接线端电极(72,73,172,173)的一个端部和电连接至所述第四接线端电极(75,76,176,177)的另一个端部;以及
导线形成的附加线圈(54,154),所述附加线圈涂覆有绝缘性能大于所述初级线圈和所述次级线圈的绝缘层的绝缘性能的绝缘层,所述附加线圈缠绕在所述第二区段(21B,121B)上,所述附加线圈具有电连接至所述第五接线端电极(61,168)的一个端部和电连接至所述第六接线端电极(65,169)的另一个端部。
2.根据权利要求1所述的变压器,其中,所述附加线圈(54)构成附加初级线圈和附加次级线圈中的一个。
3.根据权利要求2所述的变压器,其中,所述附加线圈的绝缘层包括三层绝缘涂层。
4.根据权利要求2所述的变压器,其中,
所述第一区段(21A)和所述第二区段(21B)之间限定第一边界部,所述第二区段(21B)和所述第三区段(21C)之间限定第二边界部;并且
所述管状部(21)包括第一分隔板(22)和第二分隔板(23),所述第一分隔板定位在所述第一边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸,所述第二分隔板定位在所述第二边界部处并从所述外周面向外突出并沿着整个外周面延伸。
5.根据权利要求4所述的变压器,其中,
所述管状部(21)具有矩形横截面,所述矩形横截面的管状部包括沿所述轴向方向彼此平行延伸的一对侧壁部分、顶壁部分和底壁部分;
所述多个接线端电极设置在所述管状部的轴向端部处;并且
所述第一分隔板和所述第二分隔板中的一个在所述侧壁部上的位置处形成有沿所述轴向方向延伸的一对沟槽(22a,22a),所述附加线圈的所述一个端部穿过所述一对沟槽中的一个而在所述轴向方向上沿着所述侧壁中的一个延伸,所述附加线圈的所述另一个端部穿过所述一对沟槽中的剩余一个而在所述轴向方向上沿着所述侧壁中的剩余一个延伸。
6.根据权利要求1所述的变压器,其中,所述芯体(10,110)具有插入所述内部空间(121a)的插入部(10C,110C)和围绕所述管状部(21,121)的围绕部(10B,110B)。
7.根据权利要求6所述的变压器,其中,
所述第一区段(121A)和所述第二区段(121B)之间限定第一边界部,所述第二区段(121B)和所述第三区段(121C)之间限定第二边界部;
所述管状部(121)包括第一分隔板(22)和第二分隔板(23),所述第一分隔板定位在所述第一边界部处并从所述外周面向外突出且沿着整个外周面延伸,所述第二分隔板定位在所述第二边界部处并从所述外周面向外突出并沿着整个外周面延伸,所述第一分隔板(122)和所述第二分隔板(123)的组合限定沟槽状第二区段(121B);并且
所述变压器还包括壳体(140),所述壳体包括主体部和凸起部(140B),所述主体部设置在所述芯体与所述初级线圈、所述次级线圈和所述附加线圈中的每一个之间,所述凸起部插入所述沟槽状第二区段(121B)。
8.根据权利要求7所述的变压器,其中,所述主体部和所述凸起部(140B)彼此成一体。
9.根据权利要求7所述的变压器,其中,
所述管状部(121)具有在将所述变压器表面安装到电路板上时面对电路板的电路板面对部(121D);
所述管状部(121)在所述轴向方向上具有端部,所述多个接线端电极设置在所述端部处;并且
所述附加线圈(154)具有从所述第二区段引出并引向所述第五电极和所述第六电极的引出部,所述引出部定位为与所述电路板面对部(121D)相面对。
10.根据权利要求9所述的变压器,其中,所述管状部具有矩形横截面,所述矩形横截面的所述管状部具有顶壁部分(121E)、作为所述电路板面对部的底壁部分(121D)和一对侧壁部分,由此在所述底壁部分和所述一对侧壁部分之间的相交处限定拐角,所述附加线圈在靠近所述拐角中的一个的位置处从所述第二区段引出,由此所述引出部沿着所述拐角中的所述一个延伸。
11.根据权利要求10所述的变压器,其中,所述第一分隔板(122)和所述第二分隔板(123)中的一个形成有沟槽(122b),所述沟槽位于所述底壁部分(121D)上的位置处且靠近所述拐角中的所述一个,以允许所述引出部从所述沟槽中穿过,由此限定所述附加线圈的引出位置。
12.根据权利要求6所述的变压器,其中,所述附加线圈的绝缘层包括三层绝缘涂层。
13.根据权利要求1所述的变压器,其中,所述初级线圈(51,151)的绝缘层、所述次级线圈(52,53,152,153)的绝缘层和所述附加线圈(54,154)的绝缘层由彼此相同的材料制成,并且所述附加线圈(54,154)的绝缘层具有大于所述初级线圈的绝缘层和所述次级线圈的绝缘层的厚度的厚度。
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