CN102446623A - 非对称式扁平变压器 - Google Patents

Abstract

一种非对称式扁平变压器，该非对称式扁平变压器包括：电路板、绕线架、初级绕组、次级绕组、及磁心组。于电路板上设有通孔，而于绕线架上则设有第一环片、第二环片、第三环片、中空柱体、及贯孔。第一环片、第二环片、与第三环片是平行配置，贯孔与通孔相对应。初级绕组位于第一环片及第二环片间，且初级绕组电连接于电路板上所设的电路。次级绕组为中空盘状并位于第二环片及第三环片间，且次级绕组电连接于电路板上所设的电路。磁心组包括一磁轴，该磁轴穿设于电路板的通孔及绕线架的贯孔，而贯孔是贯通次级绕组、第一环片、第二环片、及第三环片。

Description

非对称式扁平变压器

技术领域

本发明是关于一种变压器，特别是关于一种扁平变压器。 

背景技术

目前，变压器主要分成两种，其中一种为非对称绕线式变压器，如中华民国专利号M289515所示，另一种则为对称式扁平变压器，如中华民国专利公开号200839800所示。 

在中华民国专利号M289515中，其公开的变压器包括：第一线架、第二线架；其中该第一线架中央设有一中央孔，可供套合于一E形铁芯的中柱，一线圈缠绕于第一线架的周缘，而在该第一线架的一端部则沿该中央孔方向延伸一内径较大的套口，第二线架中央设有一中央孔，可供套合另一E形铁芯的中柱，使另一线圈缠绕于第二线架的周缘，令该第二线架以一端部伸入前述第一线架的套口内，形成一可伸缩的结合，且该第一、二线架分别在结合部位的另一端侧周缘设有复数个导线柱，以供衔接各线圈，藉由该第二线架的端部在第一线架的套口内滑移，可改变其上绕设有二线圈的间隙而调整其漏电感(或谐振电感)值。 

此外，在中华民国专利公开号200839800中公开了一对称式扁平变压器，其包括一第一电路板、一第二电路板以及一线圈链接组件。其中，第一电路板具有一第一线圈及一第二线圈。第二电路板对应第一电路板设置，并具有一第三线圈及一第四线圈。线圈链接组件具有一第一接脚及一第二接脚，其中该第一接脚连接第一线圈，第二接脚连接第二线圈。线圈链接组件控制该第一线圈及该第二线圈间的连接或分离。 

然而，M289515由于是采用传统式的绕线方式，且为了使第二线架能进行滑移，其所占的体积会较大，不适用于目前轻薄短小的趋势。在专利公开号200839800中，由于其线圈是设置在电路板上，故其体积可做得较小，且本领域的技术人员也可在第一电路板与第二电路板间添加复合性磁性材料，藉由调整复合性磁性材料的厚薄来控制协振电感值。然而，由于目前电子装置愈来愈要求轻薄短小，且厂商的成本压力也愈来愈大的情况下，即使是对称式扁平变压器也愈来愈较难符合需求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种非对称式扁平变压器，该非对称式扁平变压器具有较轻巧的体积且其组装效率也较高。 

根据上述目的与其他目的，本发明提供一种非对称式扁平变压器，非对称式扁平变压器包括：一电路板、一绕线架、一初级绕组、一次级绕组、及一磁心组。于电路板上设有一通孔，而于绕线架上则设有一第一环片、一第二环片、一第三环片、一中空柱体、及一贯孔，第一环片、第二环片、与第三环片是平行配置，贯孔与通孔相对应。初级绕组位于第一环片及第二环片之间，且初级绕组电连接于电路板上所设的电路。次级绕组为中空盘状并位于第二环片及第三环片之间，且次级绕组电连接于电路板上所设的电路。其中，磁心组包括一磁轴，该磁轴穿设于电路板的通孔及绕线架的贯孔，而贯孔是贯通次级绕组、第一环片、第二环片、及第三环片。 

在上述的非对称式扁平变压器中，绕线架更包括一第四环片，该第四环片与第三环片平行配置，第四环片位于第二环片及第三环片之间，次级绕组是位于第三环片及第四环片之间。而且，绕线架更包括至少一 磁性环片，该磁性环片插入于该第二环片及该第四环片之间。 

在上述的非对称式扁平变压器中，次级绕组包括一金属环片，该金属环片具有一环部，该环部上所设的一开口处的两端分别朝着该电路板的方向延伸形成一接脚部，该接脚部是电连接于该电路板上所设的电路。 

在上述的非对称式扁平变压器中，次级绕组包括两金属环片及一绝缘环片。每一金属环片具有一环部，该环部上所设的一开口处的两端朝着电路板的方向延伸形成一接脚部。该接脚部是电连接于电路板上所设的电路，绝缘环片设于两金属环片之间。 

在上述的非对称式扁平变压器中，更包括一延伸薄板，其中该延伸薄板的延伸方向是垂直于该第三环片。 

在上述的非对称式扁平变压器中，绕线架更包括一中空柱体，该中空柱体的顶部和底部分别与第一环片及第二环片相接，且初级绕组缠绕在中空柱体上。此外，绕线架更包括有多个线槽，这些线槽设于中空柱体上，且初级绕组缠绕在至少其中之一的线槽内。 

在上述的非对称式扁平变压器中，初级绕组是插入于第一环片与第二环片之间。 

在上述的非对称式扁平变压器中，绕线架更包括两个导电接脚，该导电接脚是连接于电路板上所设的电路，而初级绕组的两端则分别连接在该两个导电接脚上。 

由于本发明的扁平变压器为非对称式的变压器，故可具有较精巧的体积。而且，次级绕组为金属环片的设计，也可使扁平变压器更为扁平，且也增加组装上的效率。 

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以 实施例并配合所附图示，作详细说明如下。 

附图说明

图1所绘示为本发明的非对称式扁平变压器的第一实施例。 

图2A所绘示为图1的扁平变压器中的绕线架。 

图2B所绘示为绕线架的另一实施例。 

图2C所绘示为绕线架的再一实施例。 

图3所绘示为初级绕组缠绕在中空柱体上的示意图。 

图4A所绘示为次级绕组的爆炸图。 

图4B所绘示为次级绕组的另一个实施例。 

具体实施方式

请参照图1与图2A，图1所绘示为本发明的非对称式扁平变压器的第一实施例，图2A所绘示为图1的扁平变压器中的绕线架。此扁平变压器1包括一电路板10、一绕线架20、一初级绕组30、一次级绕组40、与一磁心组50，其中电路板10上设有一通孔11。在绕线架20上设有一第一环片21、一第二环片22、一第三环片23、一第四环片24、一中空柱体25、及一贯孔27，其中第一环片21、第二环片22、第三环片23、与第四环片24是平行配置，第一环片21与中空柱体25的顶部相连接，而第二环片22则是与中空柱体25的底部相连接。另外，贯孔27是贯通次级绕组40、第一环片21、第二环片22、及第三环片23。此外，第二环片22、第三环片23、与第四环片24是藉由设于外缘的连接部26而相连在一起。 

请同时参照图1与图3，图3所绘示为初级绕组缠绕在中空柱体上 的示意图。初级绕组30缠绕在中空柱体25的柱面上，且位于第一环片21及第二环片22之间。此外，初级绕组30的两端则分别连接在绕线架20上的二导电接脚29(图3中仅绘示出其中一导电接脚29)上，这二个导电接脚29是连接于电路板10上所设的电路。 

请同时参照图1、图3与图4A，图4A所绘示为次级绕组的爆炸图。其中，次级绕组40基本上是呈现中空的盘状，且插入于第三环片23与第四环片24之间。此外，次级绕组40包括一金属环片41、一金属环片42、与一绝缘环片43，其中金属环片41与金属环片42分别具有一环部411与一环部421。而且，环部411与环部421分别具有开口处412与开口处422。该开口处412、422的两端分别形成有接脚部413与接脚部423，该接脚部413与接脚部423是电连接到电路板10上所设的电路。此外，绝缘环片43设于金属环片41与金属环片42之间。在本实施例中，金属环片41、42的材质为铜，但本领域具有通常知识者也可将其材质改成其他金属。 

请继续参照图4A，接脚部413包括接脚413a与接脚413b，而接脚部423则包括接脚423a与接脚423b，其中接脚413b与接脚423b是迭合并抵靠在一起，这样一来扁平变压器1即为中间抽头变压器。当然，本领域具有通常知识者也可不将接脚413b与接脚423b相迭合，这样扁平变压器1便有四个接脚。 

请参照图4B，图4B所绘示为次级绕组的另一个实施例。在本实施例中，次级绕组40’仅包括一金属环片41’，此金属环片41’插入于绕线架20中并具有二个接脚。这样一来，扁平变压器便有二个接脚。 

请继续参照图1，磁心组50包括磁心51与磁心52，且在磁心51上设有一磁轴511，另外磁心52则为无磁轴的设计，此磁轴511是穿设过电路板10的通孔11及绕线架20的贯孔27。请同时参照图1与图2A， 扁平变压器1更包括一磁性环片60，该磁性环片60插入于第三环片23及第四环片24之间，磁性环片60是由具有导磁材料的软性材质所构成，藉由调整磁性环片60的个数和厚度可使谐振电感值产生变化。当然，本领域具有通常知识者可依状况插入其他材质的环片，并不限于磁性材料。另外，在绕线架20上还设有一延伸薄板28，由图2A可知，延伸薄板28的延伸方向是垂直于第三环片23。在安装时，此延伸薄板28会插入在电路板10的一开口(未绘示)上。此延伸薄板28的设置主要是安规上的设计考虑，延伸薄板28可延长沿面距离与垂直距离，这样可减少扁平变压器1的整体宽度，故较能节省空间。 

由于本实施例的扁平变压器1为非对称式的变压器，故可具有较精巧的体积。而且，次级绕组40为金属环片的设计，故可使扁平变压器1更为扁平，且也增加组装上的效率。 

请参照图2B，图2B所绘示为绕线架的另一实施例。此绕线架20’包括一第一环片21’、一第二环片22’、与一第三环片23’，而在中空柱体25’上则设有多个线槽251’，这些线槽251’是藉由多个分隔板252’而分隔出来。请同时参照图1与图2B，初级绕组30缠绕在其中一个线槽251’上，而次级绕组40则插设于第二环片22’与第三环片23’间。本领域具有通常知识者可决定要将初级绕组30缠绕在哪一个线槽251’上，藉以控制初级绕组30与次级绕组40间的距离，从而控制谐振电感的值。此外，由于可藉由初级绕组30所缠绕的位置来控制谐振电感的值，故便无需设置磁性环片60，因此相较于绕线架20，绕线架20’并无第四环片24’的设置。 

请参照图2C，图2C所绘示为绕线架的再一实施例。在本实施例中，绕线架20”与绕线架20的不同点之一在于：绕线架20”并无设置中空柱体，其第一环片21”与第二环片22”是藉由设于外缘的连接部26”而相连 在一起。因此，初级绕组30”预先缠绕成中空盘状后再插入于第一环片21”与第二环片22”之间。这样一来，可以使组装的效率增加。 

在上述的实施例中，次级绕组40为金属环片，但本领域具有通常知识者可将其改设计成其他的样态，例如在电路板上形成线圈。 

上述的非对称式扁平变压器中，由于结构上的不对称，会导致转换电路运作在正半周与负半周的谐振电感并不相同，亦即变压器正半周与负半周所传输的能量并不相同，这方面的问题可藉由控制电路的优化来补偿来加以解决，例如不对称的责任周期(duty cycle)搭配(或不搭配)不同的死区时间(dead time)进行调整。当然，本领域具有通常知识者可依需求选择其他补偿方式，或者也可选择不使用任何补偿方式。 

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。 

Claims (10)

1.一种非对称式扁平变压器，包括：

一电路板，于该电路板上设有一通孔；

一绕线架，于该绕线架上设有一第一环片、一第二环片、一第三环片、一中空柱体、及一贯孔，该第一环片、该第二环片、与该第三环片是平行配置，该贯孔与该通孔相对应；

一初级绕组，该初级绕组位于该第一环片及该第二环片之间，且该初级绕组电连接于该电路板上所设的电路；

一次级绕组，该次级绕组为中空盘状并位于该第二环片及该第三环片之间，且该次级绕组电连接于该电路板上所设的电路；以及

一磁心组，包括一磁轴，其中该磁轴穿设于该电路板的通孔及该绕线架的贯孔，而该贯孔是贯通该次级绕组、该第一环片、该第二环片、及该第三环片。

2.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该绕线架还包括一第四环片，该第四环片与该第三环片平行配置，该第四环片位于该第二环片及该第三环片之间，该次级绕组是位于该第三环片及该第四环片之间。

3.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该绕线架还包括至少一磁性环片，该磁性环片插入于该第二环片及该第四环片之间。

4.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该次级绕组包括一金属环片，该金属环片具有一环部，该环部上所设的一开口处的两端朝着该电路板的方向延伸形成一接脚部，该接脚部是电连接于该电路板上所设的电路。

5.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该次级绕组包括两金属环片及一绝缘环片，每一金属环片具有一环部，该环部上所设的一开口处的两端朝着该电路板的方向延伸形成一接脚部，该接脚部电连接于该电路板上所设的电路，该绝缘环片设于该两金属环片之间。

6.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，还包括一延伸薄板，其中该延伸薄板的延伸方向是垂直于该第三环片。

7.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该绕线架还包括一中空柱体，该中空柱体的顶部和底部分别与该第一环片及该第二环片相接，且该初级绕组缠绕在该中空柱体上。

8.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该绕线架还包括有多个线槽，这些线槽设于该中空柱体上，且该初级绕组缠绕在至少其中之一的线槽内。

9.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该初级绕组是插入于该第一环片与该第二环片之间。

10.如权利要求1所述的非对称式扁平变压器，其中该绕线架还包括两个导电接脚，所述导电接脚是连接于电路板上所设的电路，而该初级绕组的两端则分别连接在所述两个导电接脚上。

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