CN103107005A

CN103107005A - 变压器

Info

Publication number: CN103107005A
Application number: CN2012103367047A
Authority: CN
Inventors: 安德振; 南基兴; 千明殖; 徐祥准
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-05-15
Also published as: US20130120099A1; KR101240854B1

Abstract

本发明提供一种变压器，所述变压器能够容易地确保芯和线圈之间的绝缘距离。所述变压器包括：线圈架，包括其中形成有通孔的管状主体部分和从所述管状主体部分的两端向外突出的凸缘部分；多个线圈，缠绕在线圈架的管状主体部分上；芯，插入到线圈架的通孔中，以形成磁路，其中，所述凸缘部分的外侧表面和外周表面均被设置成与芯的内周表面隔开预定间隔。

Description

变压器

本申请要求于2011年11月11日提交到韩国知识产权局的第10-2011-0117798号韩国专利申请的优先权，该申请公开的内容通过引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种能够容易地确保芯和线圈之间的绝缘距离的变压器。

背景技术

通常，为了驱动电子装置，需要驱动电力，为了将驱动电力供应到电子装置，需要电源。

电源包括将商用电力或其他输入电力转换成期望电力(例如，直流(DC)电)的变压器。

根据现有技术的变压器主要具有这样的形式：初级线圈和次级线圈顺序地缠绕在单个线圈架上，芯通过线圈架的通孔结合到线圈架。

在如上所述的根据现有技术的变压器中，为了在缠绕于线圈架上的线圈和芯之间提供绝缘，已经主要使用了围绕线圈的外表面缠绕绝缘带并将绝缘盖插入在线圈和芯之间的方法。

然而，在如上所述地使用绝缘构件(绝缘带或绝缘盖)的情况下，由于必须要执行缠绕绝缘带的工艺或插入绝缘盖的工艺，因此制造工艺的数量增加，并且附加的材料成本(诸如，绝缘带的成本、绝缘盖的成本等)会提高。

发明内容

本发明的一方面提供一种变压器，所述变压器能够在不使用单独的绝缘构件的情况下确保线圈和芯之间的绝缘距离。

根据本发明的一方面，提供一种变压器，所述变压器包括：线圈架，包括其中形成有通孔的管状主体部分和从所述管状主体部分向外突出的凸缘部分；多个线圈，缠绕在线圈架的管状主体部分上；芯，插入到线圈架的通孔中，以形成磁路，其中，所述凸缘部分的外侧表面和外周表面均被设置成与芯的内周表面隔开预定间隔。

所述芯的设置在所述管状主体部分的外部的部分的上表面可与线圈架的上表面形成在大致相同的平面上。

所述线圈架可包括端子连接部分，所述端子连接部分从所述凸缘部分的外侧表面突出，并连接有外部连接端子。

所述端子连接部分可从沿向下的方向与所述通孔隔开预定距离的位置突出。

所述芯的下表面可与所述端子连接部分的上表面隔开预定距离。

所述凸缘部分可包括至少一个隔开突起，所述至少一个隔开突起从所述凸缘部分的外侧表面向外突出，以确保所述凸缘部分的外侧表面与所述芯的内周表面之间的距离。

所述隔开突起可沿着所述通孔的入口边缘形成。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点及其他优点将会被更加清楚地理解，在附图中：

图1是示意性示出根据本发明的实施例的变压器的透视图；

图2是图1中示出的变压器的俯视图；

图3是示意性示出图1中示出的变压器的分解透视图；

图4是沿着图2的A-A’线截取的剖视图；

图5是图4的B部分的局部放大剖视图；

图6是图4的C部分的局部放大剖视图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，元件的形状和尺寸可能会被夸大，并且将始终使用相同的标号来指示相同或相似的元件。

图1是示意性示出根据本发明的实施例的变压器的透视图；图2是图1中示出的变压器的俯视图；图3是示意性示出图1中示出的变压器的分解透视图。

此外，图4是沿着图2的A-A’线截取的剖视图；图5是图4的B部分的局部放大剖视图；图6是图4的C部分的局部放大剖视图。

参照图1至图6，根据本发明的实施例的变压器100可包括线圈部分50、线圈架20和芯40。

线圈部分50(以下称为“线圈50”)可包括初级线圈50a和次级线圈50b。

初级线圈50a可缠绕在形成于线圈架20(将在下面描述)中的第一缠绕部分28a上。

此外，根据本发明的实施例的初级线圈50a可包括缠绕在第一缠绕部分28a上并且彼此电绝缘的多个线圈。即，在根据本实施例的变压器100中，初级线圈50a包括多个线圈，从而可施加各种电压，相应地，可通过次级线圈50b获得各种电压。

为此，构成初级线圈50a的各个线圈可具有不同的厚度和匝数。此外，作为初级线圈50a，可使用单股线或者可使用通过搓捻多股线而形成的绞合线。

初级线圈50a的引线(未示出)可连接到包括在线圈架20中的外部连接端子26。

次级线圈50b可缠绕在形成于线圈架20中的第二缠绕部分28b上。

与上面所提及的初级线圈50a类似，次级线圈50b也可包括彼此电绝缘的多个线圈。次级线圈50b的引线(未示出)可连接到包括在线圈架20中的外部连接端子26。

如图2中所示，线圈架20可包括：管状主体部分22，在管状主体部分22的内部的中央形成有通孔21；凸缘部分23，包括外凸缘部分23a和内凸缘部分23b，并且凸缘部分23从主体部分22的两端沿着主体部分22的外径方向竖直地延伸；外部连接端子26，与外部物理连接并且电连接；端子连接部分24，外部连接端子26连接到端子连接部分24。

形成在主体部分22中的通孔21可被用作插入芯40的一部分(例如，插入部分44)所穿过的路径。在本实施例中，通过示例的方式描述了通孔21具有矩形截面的情况。上面所描述的通孔21的截面形状可与插入到通孔21中的芯40的形状相对应。因此，在根据本发明的实施例的线圈架20中，通孔21不限于具有上面所提及的形状，并且通孔21的形状可对应于插入于其中的芯40的形状不同地形成。

凸缘部分23根据其形成位置被分成外凸缘部分23a和内凸缘部分23b。此外，主体部分22的外周表面与外凸缘部分23a和内凸缘部分23b之间的空间可被用作线圈50缠绕于其上的缠绕部分28。因此，凸缘部分23可用于保护线圈50免受外部影响，并确保线圈50与外部之间的绝缘性能，同时用于在缠绕于缠绕部分28上的线圈50的两侧支撑线圈50。

此外，根据本实施例的外凸缘部分23a可包括形成在外凸缘部分23a的外侧表面上的至少一个隔开突起25。

隔开突起25可在与通孔21相邻的位置形成在外凸缘部分23a的外侧表面上。更具体地讲，根据本实施例的隔开突起25可沿着通孔21的外周表面形成。在本实施例中，通过示例的方式描述了隔开突起25被形成为沿着通孔21的入口上边缘延伸的情况。

因为根据本实施例的芯40具有芯40在外凸缘部分23a的外部向上突出的形状，所以得出这种构造。因此，在芯40具有芯40在外凸缘部分23a的外部向下突出的形状的情况下，隔开突起25可沿着通孔21的入口下边缘形成。

隔开突起25可突出足以确保从缠绕在缠绕部分28上的线圈50(具体地，靠近外凸缘部分23a缠绕的线圈)到芯40(具体地，设置在端子连接部分24上的外侧部分42)之间的爬电距离R1的距离。因此，可根据凸缘部分23的突出宽度确定隔开突起25的突出距离。

为了尽可能确保爬电距离R1，如上所述，隔开突起25可沿着通孔21的入口边缘形成。然而，在外凸缘部分23a的突出宽度宽得足以预先确保爬电距离R1的情况下，隔开突起25不限于位于外凸缘部分23a的通孔21的入口附近，而是可位于任何位置，只要隔开突起25在外凸缘部分23a和芯40之间突出以允许外凸缘部分23a与芯40彼此隔开即可。

此外，隔开突起25可突出足以确保从缠绕在缠绕部分28上的线圈50到芯40的绝缘距离R2(参见图5)的距离。因此，隔开突起25可突出1mm或更大的距离。然而，本发明不限于此。

此外，根据本实施例的凸缘部分23的外侧表面和外周表面可分别被设置为与芯40(将在下面描述)的外侧部分42的内表面隔开预定距离。这可通过减小凸缘部分23的突出宽度或者增大芯40的外侧部分42的尺寸进行构造。

因此，缠绕在缠绕部分28上的线圈50可被设置为与芯40的外侧部分42的内表面隔开，并且线圈架20的凸缘部分23也可被设置为与芯40隔开。因此，可确保芯40与线圈50的外表面之间的爬电距离和绝缘距离。

端子连接部分24可形成在线圈架20的外凸缘部分23a的外侧表面上。

更具体地讲，端子连接部分24可设置在外凸缘部分23a的与通孔21的入口隔开预定距离的下部上，并可以以从外凸缘部分23a沿着主体部分22的长度方向向外延伸的方式水平地突出。

这里，可根据芯40的下表面的设置位置来确定端子连接部分24与通孔21隔开的距离。更具体地讲，根据本实施例的端子连接部分24可与通孔21隔开的距离即为端子连接部分24的上表面可与芯40的下表面隔开的预定间隔。

为了确保外部连接端子26(将在下面描述)与芯40之间的爬电距离R3(参见图6)和绝缘距离R4(参见图6)，可设置该隔开距离。即，隔开空间29形成在端子连接部分24的上表面和芯40的下表面之间，从而可确保芯40和外部连接端子26之间的绝缘距离R4，并可沿突出的端子连接部分24的整个长度方向确保爬电距离R3。

端子连接部分24可包括外部连接端子26和引导突起27。

多个外部连接端子26可设置并连接到端子连接部分24，使得所述多个外部连接端子26从端子连接部分24沿着主体部分22的长度方向或者沿着向下的方向伸出。

多个引导突起27可从端子连接部分24的下表面彼此平行地向下突出。引导突起27可引导缠绕在线圈架20的缠绕部分28上的线圈50的引线，从而使得所述引线可被容易地连接到外部连接端子26。因此，为了稳固地引导线圈50，引导突起27突出的厚度可等于或大于线圈50的引线的直径。

由于如上所述的端子连接部分24的构造，使得缠绕在缠绕部分28上的线圈50的引线可被引导到线圈架20的下部，然后可穿过引导突起27之间的空间被电连接到外部连接端子26。

线圈架20可通过注射成型被容易地制造，但不限于此。即，线圈架20也可通过诸如压力加工方法等各种方法进行制造。此外，根据本实施例的线圈架20可由绝缘树脂材料以及具有高耐热性和高耐电压性的材料制成。聚苯硫醚(PPS)、液晶聚酯(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、酚醛树脂等可用作线圈架20的材料。

芯40的一部分可被插入到形成于线圈架20的内部中的通孔21中，以形成闭合磁路。根据本实施例的芯40可包括一对芯40。所述一对芯40可被插入到线圈架20的通孔21中，从而在彼此面对的同时彼此连接。

“EE”芯、“EI”芯等可被用作芯40。

此外，在根据本实施例的芯40中，被设置为围绕线圈架20的主体部分22的部分(以下称为外侧部分42)的截面面积大于被插入到通孔21中的部分(以下称为插入部分44)的截面面积。因此，台阶部分可形成在插入部分44与外侧部分42彼此连接的部分。

此外，芯40的外侧部分42的上表面可设置在与线圈架20的凸缘部分23的上表面的位置对应的位置。例如，芯40的外侧部分42的上表面可与线圈架20的凸缘部分23的上表面形成在大致相同的平面上。

因此，如上所述，从外凸缘部分23a突出的隔开突起25可以以隔开突起25置于芯40和线圈架20的外凸缘部分23a之间的空间中的方式突出。因此，外凸缘部分23a与芯40可保持在外凸缘部分23a与芯40通过隔开突起25而彼此隔开预定间隔的状态。

此外，根据本实施例的芯40的插入部分44的下表面和芯40的外侧部分42的下表面可设置在同一平面上。即，芯40的整个下表面可被形成为平坦的，而不具有从芯40向下突出的部分。

因此，在芯40的下表面和线圈架20的端子连接部分24的上表面之间可形成具有预定距离的隔开空间29。此外，隔开空间29可用作用于确保芯40和外部连接端子26之间的爬电距离R3的空间。

此外，隔开空间29的可突出足以确保芯40和外部连接端子26之间的绝缘距离R4的距离。因此，隔开空间29的竖直距离可以是1mm或更大。然而，本发明不限于此。

同时，根据需要，芯40的下表面可不被形成为平坦的，而是还可被构造成使得外侧部分42的一部分向下突出。在这种情况下，线圈架20可被形成为使得通孔21和端子连接部分24之间的距离对应于外侧部分42的突出距离而进一步增大。

芯40可由Mn-Zn基铁氧体形成，与其他材料相比，Mn-Zn基铁氧体具有更高的磁导率、更低的损耗、更高的饱和磁通密度、更高的稳定性和更低的生产成本。然而，在本发明的实施例中，芯40的形式或材料不受限制。

如上所述，在如上所述地构造的根据本实施例的变压器中，整个缠绕部分可与芯的内表面隔开预定距离。此外，外部连接端子所连接的端子连接部分也可与芯隔开预定距离。因此，可在不使用单独的绝缘带或绝缘盖的情况下容易地确保芯与线圈之间以及芯与外部连接端子之间的绝缘距离或爬电距离。

因此，由于在现有技术中使用的单独的绝缘构件可被省略，因此在进一步包括单独的绝缘构件的情况下所需要的时间和成本可被省去。

此外，根据现有技术的绝缘构件已成为使变压器的尺寸增加的因素。因此，在如本发明中所述的省略绝缘构件的情况下，可显著减小变压器的总体尺寸。

同时，上面所描述的根据本发明的变压器不限于上面所提及的实施例，而是可不同地应用。

例如，尽管在根据本发明的实施例的变压器中，已经通过示例的方式描述了端子连接部分设置在变压器的下部的情况，但是端子连接部分也可设置在变压器的上部。

此外，尽管在本实施例中通过示例的方式描述了变压器，但是本发明不限于此，而是可被广泛地应用于包括芯和线圈的任何线圈组件。

尽管已经结合实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变型。

Claims

1.一种变压器，所述变压器包括：

线圈架，包括其中形成有通孔的管状主体部分和从所述管状主体部分向外突出的凸缘部分；

多个线圈，缠绕在线圈架的管状主体部分上；

芯，插入到线圈架的通孔中，以形成磁路，

其中，所述凸缘部分的外侧表面和外周表面均被设置成与芯的内周表面隔开预定间隔。

2.如权利要求1所述的变压器，其中，所述芯的设置在所述管状主体部分的外部的部分的上表面与线圈架的上表面形成在大致相同的平面上。

3.如权利要求2所述的变压器，其中，所述线圈架包括端子连接部分，所述端子连接部分从所述凸缘部分的外侧表面突出，并连接有外部连接端子。

4.如权利要求3所述的变压器，其中，所述端子连接部分从沿向下的方向与所述通孔隔开预定距离的位置突出。

5.如权利要求3所述的变压器，其中，所述芯的下表面与所述端子连接部分的上表面隔开预定距离。

6.如权利要求1所述的变压器，其中，所述凸缘部分包括至少一个隔开突起，所述至少一个隔开突起从所述凸缘部分的外侧表面向外突出，以确保所述凸缘部分的外侧表面与所述芯的内周表面之间的距离。

7.如权利要求6所述的变压器，其中，所述隔开突起沿着所述通孔的入口边缘形成。