CN102214512A

CN102214512A - 变压装置

Info

Publication number: CN102214512A
Application number: CN 201010163565
Authority: CN
Inventors: 陈进祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2011-10-12

Abstract

本发明提供一种变压装置，包括：一双磁回路铁芯、一第一一次侧线圈、一第一二次侧线圈、以及一第二二次侧线圈。第一一次侧线圈产生的磁通是依相等值分别流过第一二次侧线圈与第二二次侧线圈，产生磁回路，磁回路为独立，并感应出相同电流。根据本发明提供的所述变压装置，可减少磁通量损耗。

Description

变压装置

技术领域

本发明为一种变压装置，特别是关于一种可以减少磁通量损耗的变压装置。

背景技术

请参阅图1，图1显示一种已知变压装置100的线圈绕设示意图，变压装置100包括两个“E”字型绕线元件101与102，且绕线元件101与102均沿坐标轴X设置。

绕线元件101沿方向D1，绕线元件102沿方向D2，故绕线元件101与102组合后形成一“日”字型状绕线元件103。

如图1所示，一次侧线圈N1的绕设于绕线元件103的位置A，二次侧线圈N21与N22绕设于绕线元件103的位置B与C，换言之，二次侧线圈N21与N22的绕设位置对应于一次侧线圈N1的两侧，且位置A为位置B与C连线的中间。

然而，根据上述已知变压装置的架构，二次侧线圈N21与N22所产生的磁回路，均会通过绕线元件103的区域S(斜线部份)，且一次侧线圈N1与二次侧线圈N21、N22均共用区域S，使得磁通量增加故变压装置100损耗亦增大。

除此之外，绕线元件103是由绕线元件101与102组合，不仅使磁路面积增加，相对应地，因磁路面积增加故变压装置100损耗亦增大。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明的目的之一，是在于提供一种变压装置，可减少磁通量损耗。

本发明的目的之一，是在于提供一种变压装置，可减少磁路面积。

本发明的目的之一，是在于提供一种变压装置，可减少一次侧线圈与二次侧线圈共用绕线元件的区域。

本发明的一实施例提供了一种变压装置，包括一双磁回路铁芯、一第一一次侧线圈、一第一二次侧线圈、以及一第二二次侧线圈。双磁回路铁芯，具有一方形外框与一中间支臂，中间支臂将双磁回路铁芯区隔成两个磁回路。第一一次侧线圈沿一第一坐标轴绕设于中间支臂，且第一坐标轴与中间支臂平行。第一二次侧线圈沿一第二坐标轴绕设于方形外框的一第一位置；以及第二二次侧线圈沿该第二坐标轴绕设于方形外框的一第二位置。其中，第一坐标轴与第二坐标轴垂直；第一二次侧线圈与第二二次侧线圈具有相同圈数；第一一次侧线圈产生的磁通(magnetic flux)是依相等值分别流过第一二次侧线圈与第二二次侧线圈，产生磁回路，磁回路为独立，并感应出相同电流。

本发明的一实施例提供了一种变压装置，包括一多磁回路铁芯、K个第一一次侧线圈、以及2K个第一二次测线圈。多磁回路铁芯具有一方形外框与2K-1个中间支臂，中间支臂将该双磁回路铁芯区隔成2K个磁回路，K为正整数，且区分为奇数中间支臂与偶数中间支臂。K个第一一次侧线圈，沿一第一坐标轴绕分别绕设于奇数中间支臂，且第一坐标轴与中间支臂平行；2K个第一二次测线圈，每个第一二次测线圈沿一第二坐标轴，平均绕设于方形外框，且相邻的两个第二次测线圈之间，是由中间支臂所区隔，使每个磁回路均有一个第一二次侧线圈。其中，第一坐标轴与第二坐标轴垂直；第一二次测线圈具有相同圈数；第二坐标轴垂直于第一坐标；第一一次侧线圈产生的磁通(magnetic flux)是依相等值分别流过第一二次测线圈，产生磁回路，磁回路为独立，并感应出相同电流。

本发明实施例提供的所述变压装置，可减少磁通量损耗。

附图说明

图1显示一种已知变压装置的线圈绕设示意图；

图2A显示本发明变压装置的一实施例示意图；

图2B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图；

图2C显示本发明变压装置的一实施例示意图；

图3A显示本发明变压装置的一实施例示意图；

图3B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图；

图3C显示本发明变压装置的一实施例示意图；

图4A显示本发明变压装置的一实施例示意图；

图4B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图。

附图标号

100、200、300、400变压装置

20双磁回路铁芯

20a、20b、30a、30b铁芯

30、40多磁回路铁芯

101、102、103绕线元件

201、301、401方形外框

202、302、302a、302b、302c、402中间支臂

N1、N21、N22、N2线圈

A、B、C、S1、S2位置

S 共用区域

X、Y 坐标轴

磁回路

具体实施方式

首先，请参阅图2A，图2A显示本发明变压装置的一实施例示意图。变压装置200具有一双磁回路铁芯20，双磁回路铁芯20包括一方形外框201与一中间支臂202，且中间支臂202将双磁回路铁芯区隔成两个磁回路，且磁回路为分别独立。

变压装置200还包括线圈(Coil)N1、N21、以及N22，线圈N1沿坐标轴X绕设于中间支臂202，且坐标轴X与中间支臂202平行，另外绕设有线圈N1的位置为变压装置200的一次侧。

再者，线圈N21沿坐标轴Y绕设于方形外框201的位置S1，相同地，线圈N21沿坐标轴Y则绕设于方形外框201的位置S2，绕设有线圈N21与N22的位置S1与S2为变压装置200的二次侧。

其中，线圈N1、N21、以及N22各线圈的绕设方向如图2A上所标示的箭号所示，且位置S1沿坐标轴X延伸，位置S2与S3沿坐标轴Y延伸，且在本发明一实施例中，坐标轴X与Y为垂直。

需注意的是，本实施的变压装置200的线圈N1设置于位置S1与S2连线的中间，线圈N21与N22位于同一轴心上。另外，在本发明一实施例中，线圈N21与N22具有相同的圈数，但本发明不应以此为限，亦可视使用者的需求进行调整。

请同时参阅图2B，图2B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图，变压装置接上电压(图未示)后，线圈N1产生磁回路

线圈N21产生磁回路线圈N22产生磁回路

各线圈产生磁回路

以及

的流向如图所标示。

如图2B所示，由于本实施例中线圈N21与N22具有相同的线圈圈数，故线圈N1产生的磁通(magnetic flux)是依相等值分别流过线圈N21与N22，并产生两个独立的磁回路

与且感应出相同电流，如此一来，二次侧的线圈N21与N22的磁回路

与

为独立。

另外，在另一实施例中，变压装置200可透过调整线圈N21与N22的线圈圈数，使磁回路的磁通依照一预定比例分别流过位置S1与S2。

相较于现有技术，请同时参考图1，现有技术的二次侧线圈N21与N22所产生的磁通量，均会流经绕线元件103的区域S(斜线部份)，故除一次侧线圈N1被共用之外，其二次侧线圈N21、N22均被共用，换言之，现有技术的磁回路

与

为共用。除此之外，由于磁通量增加，且绕线元件101与102组合后，变压装置100的磁路面积增加，均会使变压装置100损耗增大。

因此，本发明相较于现有技术不仅减少共用绕线元件的区域，二次侧的线圈N21与N22的磁回路

与

为独立，且“E”字型铁心与“I”字型铁心的组合后磁路面积较现有技术小，换言之，双磁回路铁芯20的磁路面积比绕线元件103的磁路面积小，故本发明的变压装置相较于现有技术的损耗较小。

请参阅图2C，图2C显示本发明变压装置的一实施例示意图，双磁回路铁芯20可为一“E”字型铁心20a与一“I”字型铁心20b的组合所满足，且双磁回路铁芯20为一“日”字型的铁芯，线圈N1、N21、以及N22绕于一绕线架(图未示)上再与双磁回路铁芯20进行组合。

其中，线圈N21与N22均绕设于铁心20b之上，其余操作原理与前述相同，为求简洁在此不另行赘述。

请参阅图3A，图3A显示本发明变压装置的一实施例示意图，变压装置300具有一多磁回路铁芯30，多磁回路铁芯30包括一方形外框301与2K-1个中间支臂302，中间支臂302将多磁回路铁芯30区隔成2K个磁回路。

变压装置300还包括K个线圈N1、2K个线圈N2，在本实施例中，K为等于2的正整数，故变压装置300包括两个线圈N1、四个线圈N2、三个中间支臂302、以及四个磁回路。

在此请注意，中间支臂更区分为奇数中间支臂302a、302c与偶数中间支臂302b。线圈N1分别绕设于奇数中间支臂302a、302c，换言之，线圈N1沿坐标轴X绕设于奇数中间支臂302a、302c，且绕设有线圈N1的位置为变压装置300的一次侧。

线圈N2沿坐标轴Y平均绕设于方形外框301，且相邻的两个线圈N2之间，是由一个中间支臂302所区隔；使每个磁回路均有对应一个线圈N2，且绕设有线圈N2的位置为变压装置300的二次侧。

在本实施例中，每个线圈N2的具有相同线圈圈数，但本发明不应以此为限，可视使用者需求调整每一个线圈的匝数的多少。

其中，线圈N1、N2的各线圈的绕设方向如图3A上所标示的箭号，且线圈N1沿坐标轴X延伸，线圈N2坐标轴Y延伸，于本实施例中坐标轴X与Y相互垂直，且坐标轴X与中间支臂302平行。需注意的是，本实施的变压装置300的线圈N2均位于同一轴心上，线圈N1、N2绕于一绕线架(图未示)上再与多磁回路铁芯30进行组合。

请同时参阅图3B，图3B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图，变压装置接上电压(未图示)后，线圈N1产生磁回路线圈N2产生磁回路

各线圈产生磁回路

的流向如图所标示。

由于本实施例中线圈N2具有相同的线圈圈数，故线圈N1产生的磁通(magnetic flux)是依相等值分别流过每个线圈N2，并产生四个独立的磁回路

且感应出相同电流，如此一来，二次侧的线圈N2的磁回路

为彼此独立，且感应出相同电流。

因此，本发明相较于现有技术不仅减少共用绕线元件的区域，二次侧的线圈N2的磁回路

为独立，且“E”字型铁心与“I”字型铁心的组合后磁路面积较现有技术小，故本发明的变压装置相较于现有技术的损耗较小。

在一实施例中，变压装置300可由复数个变压装置100的组合所满足。

请参阅图3C，图3C显示本发明变压装置的一实施例示意图，多磁回路铁芯30包括一“I”字型铁芯与一“E”字型铁芯，其中E字型铁芯具有2K-1个中间支臂。

双磁回路铁芯30可为一“E”字型铁心30a与一“I”字型铁心30b的组合所满足，多磁回路铁芯30亦可为多个“E”字型铁心与多个“I”字型铁心的组合所满足，其中，线圈N2均绕设于铁心30b之上，其余操作原理与前述相同，为求简洁在此不另行赘述。

请同时参阅图4A与图4B，图4A显示本发明变压装置的一实施例示意图，图4B显示本发明变压装置的一实施例磁回路运作示意图。

变压装置400与变压装置300的差异在于，变压装置400具有一多磁回路铁芯40，多磁回路铁芯40包括一方形外框401与五个中间支臂402，中间支臂402将多磁回路铁芯40区隔成六个磁回路，其余操作原理与前述相同，为求简洁在此不另行赘述。

综上所述，本发明实施例的变压装置可利用线圈的绕设位置与绕线元件的组合，减少磁路面积与磁回路共用的情形，使本发明的变压装置相较于现有技术的损耗较小，以解决已知技术的问题。

以上所述，仅为本发明最佳具体实施例，本发明的构造特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在本申请的权利要求保护范围中。

Claims

1.一种变压装置，其特征在于，所述变压装置包括：

一双磁回路铁芯，具有一方形外框与一中间支臂，所述中间支臂将所述双磁回路铁芯区隔成两个磁回路；

一第一一次侧线圈，沿一第一坐标轴绕设于所述中间支臂，且所述第一坐标轴与所述中间支臂平行；

一第一二次侧线圈，沿一第二坐标轴绕设于所述方形外框的一第一位置；以及

一第二二次侧线圈，沿所述第二坐标轴绕设于所述方形外框的一第二位置；

其中，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴垂直；所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈具有相同圈数；所述第一一次侧线圈产生的磁通依相等值分别流过所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈，产生所述磁回路，所述磁回路为独立，并感应出相同电流。

2.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈位于同一轴心上。

3.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，所述变压装置由复数个变压装置所组成。

4.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，所述第一一次侧线圈、所述第一二次侧线圈、以及所述第二二次侧线圈绕于一绕线架上再与所述双磁回路铁芯进行组合。

5.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，所述双磁回路铁芯为一E字型铁心与一I字型铁心的组合，且所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈绕设于所述I字型铁心。

6.一种变压装置，其特征在于，所述变压装置包括：

一多磁回路铁芯，具有一方形外框与2K-1个中间支臂，所述中间支臂将所述双磁回路铁芯区隔成2K个磁回路，K为正整数，且区分为奇数中间支臂与偶数中间支臂；

K个第一一次侧线圈，沿一第一坐标轴绕分别绕设于所述奇数中间支臂，且所述第一坐标轴与所述中间支臂平行；以及

2K个第一二次测线圈，每个第一二次测线圈沿一第二坐标轴，平均绕设于所述方形外框，且相邻的两个第二次测线圈之间，是由所述中间支臂所区隔；使每个磁回路均有一个第一二次侧线圈；

其中，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴垂直；所述第一二次测线圈具有相同圈数；所述第二坐标轴垂直于所述第一坐标；所述第一一次侧线圈产生的磁通是依相等值分别流过所述第一二次测线圈，产生所述磁回路，所述磁回路为独立，并感应出相同电流。

7.如权利要求6所述的变压装置，其特征在于，所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈均位于同一轴心上。

8.如权利要求6所述的变压装置，其特征在于，所述变压装置由复数个变压装置所组成。

9.如权利要求6所述的变压装置，其特征在于，所述多磁回路铁芯包括一I字型铁芯与一E字型铁芯，其中所述E字型铁芯具有2K-1个中间支臂，且所述第一二次侧线圈与所述第二二次侧线圈分别绕设于所述I字型铁芯。

10.如权利要求6所述的变压装置，其特征在于，所述多磁回路铁芯可由多个E字型铁芯与多个I字型铁芯所组合而成。