CN102714090A - 变压器单元 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于提高变压器单元的生产率的缠绕方法，该变压器单元把构成用于对从次级绕组施加的高频高电压进行整流的倍压整流电路的高压部件保持在保持变压器的同一线架上。变压器具有绕着其缠绕至少初级绕组（13）和次级绕组（14）的线架（28）；以及插入线架（28）中央的芯部（29），并且变压器安装在印制板上。变压器单元设置有用于在除了安装在印制板上的部位以外的外围部位处保持部件的部件保持部。部件保护部具有于对来自次级绕组（14）的高频高电压进行整流的倍压整流器（7），并且次级绕组（14）不经由线架（28）上的肋部（21）连接至构成倍压整流器（7）的各高压部件的引线端子（24）。

Description

变压器单元

技术领域

本发明涉及一种在逆变器型高频加热装置等中使用的变压器单元。

背景技术

作为在用于普通家庭的诸如厨房微波炉的高频加热装置中使用的电源，从电源的特性角度来看，期望一种尺寸小且重量轻的电源。换言之，期望容纳电源的机箱的尺寸小，以利于便携性和扩大加热室。为此，通过执行电源的转换操作来提高尺寸、重量以及成本方面的降低，因此目前主要使用逆变器型电源。

参考图4中示出的电路图来说明包括逆变器型电源的相关技术的高频加热装置的示例。图4示出了相关技术的高频加热装置的电路图的示例。

整流器2对商用电源1的输出进行整流，并转换为DC电压。该DC电压经由滤波电路11施加至由电容器4、初级绕组13以及半导体开关元件3形成的逆变器谐振电路5，该滤波电路11由扼流线圈9和电容器10形成。在逆变器谐振电路5中，半导体开关元件3按照从20到45KHz范围内的频率执行开关操作，由此产生高频AC电压。由于初级绕组13也用作高压变压器6的初级绕组，所以初级绕组13处产生的高频AC电压在高压变压器6的次级绕组14处增压为高电压。在高压变压器6的次级绕组14处增压的高电压由倍压整流电路7整流为DC高电压。

控制电路单元20反映从电流变压器12获得的输入电流信息，产生用于获得期望的高频输出的信号并且将该信号提供给半导体开关元件3，由此驱动半导体开关元件3。用于确定期望的高频输出的指令信号，从外部的微计算机19经由诸如光耦合器的绝缘接口（未示出），施加至控制电路单元20。因此，可以获得诸如1000W、800W或者600W的高频输出，作为所期望的高频输出。电子部件构成逆变器型电源18（参见图4）。

倍压整流电路7整流后的DC高电压施加在磁控管8的阳极17与阴极16之间。高压变压器6设置有辅助次级绕组。辅助次级绕组构成加热电流供给线路15，该加热电流供给线路15用于向磁控管8的阴极16提供加热电流，作为电力供给。当阴极16供给有电力时，阴极16的温度升高。此外，在此状态下，当高电压施加在阳极17与阴极16之间时，磁控管8振荡以产生微波。从磁控管8产生的微波照射在加热对象上，诸如容纳在加热室中的食物上，由此执行电介质加热烹调。

近年来，已经提出了一种作为小型化的终极构造的变压器单元（高压变压器6和倍压整流电路7的集成体），该变压器单元是通过将倍压整流电路部件设置在逆变器型电源用的变压器的侧面来构造的。在此构造中，板的尺寸终极最小化。例如，在专利文件1中描述了以此方式构造的变压器单元的示例。

相关文献

专利文件

专利文件1：日本特开第2004-304142号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，相关技术的构造具有下列问题。换言之，由于需要将部件设置在逆变器型电源用变压器的侧面，并且需要利用高压部件的引线端子来缠绕次级绕组，所以生产工艺非常困难并且工艺数量多。此外，由于将部件设置在侧面，所以出现非常难冷却高压部件的问题。

本发明旨在解决相关技术的问题，并且本发明的目的是提供一种可以减少生产工艺数量并提高冷却效率的变压器单元。

解决问题的手段

为了解决该问题，本发明的变压器单元包括：变压器，该变压器安装在印制板上，并且该变压器包括线架和插入所述线架的中央的芯部，绕着该线架缠绕了至少初级绕组和次级绕组；部件保持部，该部件保持部被构造为在除了安装在所述印制板上的安装侧以外的外周部位保持部件；以及倍压整流电路，该倍压整流电路设置在所述部件保持部，并且该倍压整流电路被构造为对从所述次级绕组施加的高频高电压进行整流，并且所述次级绕组经由设置在所述线架处的张力吸收单元而不经由设置在所述线架上的肋部，连接至构成所述倍压整流电路的高压部件的引线端子。

本发明的优点

本发明可以提供一种可以提高集成有高压部件的变压器单元的生产率而且还可以提高各个高压部件的散热性的高频加热装置。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的变压器单元的结构的示图，其中，图1中（a）是变压器单元的侧面图，图1中（b）是变压器单元的底面图。

图2是示出相关技术的变压器单元和本发明的变压器单元的结构的示图，其中，图2中（a）是示出相关技术的变压器单元的结构的示图，而图2中（b）是示出根据本发明的第三实施方式的变压器单元的结构的示图。

图3是示出根据本发明的第五实施方式的变压器单元的钎焊结构的示图。

图4是相关技术的高频加热装置的电路图。

具体实施方式

第一发明提供了一种变压器单元，该变压器单元包括：变压器，该变压器安装在印制板上，并且该变压器包括线架和插入线架的中央的芯部，绕着该线架缠绕了至少初级绕组和次级绕组；部件保持部，该部件保持部被构造为在除了安装在印制板上的安装侧以外的外周部位保持部件；以及倍压整流电路，该倍压整流电路设置在部件保持部处，并且该倍压整流电路被构造为对从次级绕组施加的高频高电压进行整流，其中次级绕组经由设置在线架处的张力吸收单元而不经由设置在线架上的肋部，连接至构成倍压整流电路的高压部件的引线端子。

第二发明提供了根据第一发明的变压器单元，其中高压部件的引线端子被加工成L形，以便与被构造为自动缠绕次级绕组的绕线嘴平行。

第三发明提供了根据第一发明或第二发明的变压器单元，其中次级绕组通过钎焊连接至高压部件的引线端子。

第四发明提供了根据第三发明的变压器单元，其中高压部件之间的连接是通过经由也用作散热板的板状连接端子把高压部件的引线端子相互电连接来执行的，并且板状连接端子也是钎焊的，由此提高散热性。

下文中，将参考附图对本发明的实施方式进行说明。这些实施方式仅是实现本发明的示例并且本发明包括在权利要求书中描述的构造内改变的各种变型。

（第一实施方式）

图1示出根据本发明的第一实施方式的变压器单元的结构的示图。图1中（a）是示出倍压整流电路7设置在线架28上的变压器单元的侧面图。图1中（b）是从变压器单元的下面侧观看到的变压器单元的构造图。此附图示出了次级绕组14的绕组终端部。如图4中所示的包括逆变器型电源的高频加热装置的电路图所示，次级绕组14的绕组终端部和绕组起始部分别连接到构成倍压整流电路7的高压电容器30的中点和高压二极管31的中点。因此，倍压整流电路7可以执行全波整流。因此，被构造成将倍压整流电路7保持在线架28上的变压器单元需要将高压部件的引线端子与次级绕组14相连接。

高压电容器30的中点与次级绕组14之间的连接通过如图1所示的从下面到侧面的组装来执行。换言之，通过设置在线架处的切口部22来吸收张力，以不会将大的张力施加至高压部件的引线端子24。因此，虽然包括相关技术的逆变器型电源的高频加热装置在将次级绕组14连接至高压部件的引线端子时，需要绕着设置在线架28处的肋部21缠绕次级绕组14并且保持次级绕组14，但此实施方式可以省略这种过程。因此，由于可以实现通过减少工艺数量来执行次级绕组14与引线端子之间的连接，所以可以以高生产率来制造变压器单元。

（第二实施方式）

同样参考图1说明本发明的第二实施方式。在相关技术中，高压电容器30的中点与次级绕组14是经由独立设置的中继端子（未示出）来连接的。然而，相关技术额外地需要中继端子本身的成本，且还需要将次级绕组14的终端部经由中继端子焊接至引线端子24的处理。在此情况下，存在焊接可靠性方面的问题。根据第二实施方式，按照如下方式可消除这些问题，即通过直接缠绕来实现次级绕组14与高压电容30的引线端子24之间的连接。换言之，由于此实施方式简单地采用将次级绕组14的终端部绕着高压部件的引线端子24直接缠绕的处理，所以可以在无需附加成本或者处理的情况下实现具有高可靠性的连接。

（第三实施方式）

图2是示出相关技术的变压器单元的结构和根据本发明的第三实施方式的变压器单元的结构的示图，并且具体而言，各示图示出了在这些变压器单元各个中连接次级绕组14与倍压整流电路7的处理。图2中（a）是用于说明在相关技术的变压器单元中连接次级绕组14与倍压整流电路7的处理的示图，而图2中（b）是示出在本发明的第三实施方式的变压器单元中连接次级绕组14与倍压整流电路7的处理的示图。次级绕组14由自动机来缠绕，并且次级绕组14的绕组起始部和绕组终端部也由自动机分别绕着高压部件的引线端子24进行缠绕。换言之，以如下方式执行次级绕组14的缠绕处理，即，提供次级绕组14的绕线嘴23绕着变压器单元移动，例如在不绕着线架28上的肋部缠绕或者在绕着肋部缠绕的情况下，将绕组挂在切口部22上。绕线嘴23的移动和90度的摆动极大地影响了生产率（处理数量）（见图2中（a））。

在本发明中，如图2中（b）所示，由于高压部件的引线端子24被加工成L形，所以引线端子变得与自动机的绕线嘴23的移动方向平行。因此，本发明可以消除绕线嘴23本身摆动90度以绕着引线端子24进行缠绕的处理，因此绕线嘴可以以其初始状态绕着引线端子24缠绕绕组。因此，可以在减少工艺数量的情况下以高生产率制造变压器单元。

（第四实施方式）

根据第四实施方式的本发明采用钎焊作为连接次级绕组14与各高压部件的方法。换言之，如第二实施方式中所说明的作为具有最少工艺数量的组装方法，本实施方式采用了钎焊，以有效利用绕着各高压部件的引线端子直接缠绕次级绕组14的终端部的方法。

钎焊的优势在于与相关技术的熔融相比，可以容易修复不合格的制成品。换言之，熔融方法不合格时多发生断线。在此情况下，几乎不可能修复产品，在该情况下生产率下降。相反，即使假定钎料不足而导致钎焊不合格，在该情况下可以通过附加钎焊来修复产品。从诸如被破坏材料成本的生态角度来看，显然钎焊是有效的。

（第五实施方式）

图3示出了本发明的第五实施方式的构造。虽然高压部件之间的连接使用了散热板25，但这些板不足以获得足够的散热性。如上所述，根据第四实施方式的本发明采用钎焊作为连接次级绕组14与倍压整流电路7的方法。在该实施方式中，也采用第四实施方式的钎焊来钎焊散热板25，由此增加散热能力。如图3所示，在变压器单元27中，以针点方式（局部）分别钎焊从钎焊罐26的上部垂直向下弯曲的各待钎焊部位（次级绕组14与构成倍压整流电路7的高压部件之间的连接点）。在本发明中，在利用喷流状态的钎料对次级绕组14和倍压整流电路7进行钎焊的同时，也对散热板25进行钎焊。由于在该时机执行加工，所以还具有无需特别处理以及夹具的优点。

虽然参照附图说明了各种实施方式，但应该知道根据本发明的信息显示装置不限于此。本领域的技术人员应该明了在权利要求书的范围内可进行各种变型或者修改。应该意识到这些变型或修改当然也从属于本发明的技术范围。

本发明基于2010年1月7日提交的日本专利申请（日本专利申请特愿第2010-001683号），以参考的方式将其内容合并于此。

工业应用性

如上，根据本发明的变压器单元，可以减少生产工艺的数量并且可以提高高压部件的散热性。因此，可以大量供应在可靠性和生产率方面都优良的变压器单元。

附图标记

7倍压整流电路

13初级绕组

14次级绕组

18逆变器型电源

22切口部

23绕线嘴

24引线端子

25散热板

26钎焊罐

27变压器单元

28线架

Claims (4)

1.一种变压器单元，该变压器单元包括：

变压器，该变压器安装在印制板上，并且该变压器包括：线架，绕着该线架缠绕了至少初级绕组和次级绕组；以及芯部，该芯部插入所述线架的中央；以及

部件保持部，该部件保持部被构造为在除了安装在所述印制板上的安装侧以外的外周部位保持部件，

其中，所述变压器单元还包括倍压整流电路，该倍压整流电路设置在所述部件保持部处，并且该倍压整流电路被构造为对从所述次级绕组施加的高频高电压进行整流，并且

其中，所述次级绕组经由设置在所述线架处的张力吸收单元连接至构成所述倍压整流电路的高压部件的引线端子。

2.根据权利要求1所述的变压器单元，

其中，所述高压部件的所述引线端子被加工成L形，以与绕线嘴平行，该绕线嘴被构造为自动缠绕所述次级绕组。

3.根据权利要求1或2所述的变压器单元，

其中，所述次级绕组通过钎焊连接至所述高压部件的所述引线端子。

4.根据权利要求3所述的变压器单元，

其中，所述高压部件之间的连接是通过经由也用作散热板的板状连接端子使所述高压部件的所述引线端子相互电连接来执行的，并且所述板状连接端子也是钎焊的，由此提高散热性。

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