CN106340375A - 立式变压器结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式变压器结构。不同于现有技术中的变压器结构，本发明的关键技术特征在于利用容置体容置包覆一次侧线圈的绕线管。如此设计，当一次侧铁芯被组合至容置于容置体中的绕线管之后，容置体即提供有效绝缘予一次侧铁芯，使得所述一次侧铁芯与邻近的电子组件之间能够符合有关安全规定。同时，由于一次侧线圈的绕线管由容置体的中央容置部所容置包覆，因此，当高压输入一次侧线圈时，容置体即提供一次侧线圈有效绝缘，以防止高压电经由邻近的二次侧铁芯直接跨越至二次侧线圈。

Description

立式变压器结构

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种立式变压器结构。

背景技术

随着电子产品演进与发展，不同电子产品需要利用不同的电源装置予以驱动；因此，电源装置的厂商便积极地尝试研发各种变压器的结构，以对应地应用在各种不同的电源供应装置内。

简易的变压器由第一导电体与第二导电体所组成，并且，当不定量电流通过该第一导电体时，该第一导电体上即产生变动磁场；然后，基于电磁互感原理，该变动磁场会于使得感应电动势产生于该第二导电体上，进而于该第一导电体与该第二导电体之间形成电势差，通过此方式达到变更电压大小的功效。

随着科技产品的演化，变压器除了单独作为变更电动势的装置使用外，可将其微型化并安装于各式电子装置内或焊接至电路板上。因此，变压器的结构不断改良，并基本上由个基座、一组一次侧线圈、一组二次侧线圈、以及一个铁芯组所构成。请参阅图1、图2与图3，图1、图2与图3分别示出了现有技术长中的一种变压器结构的立体图、侧剖视图与爆炸图。如图所示。现有技术中的变压器结构1’包括：线架11’、线圈组12’、第一E形铁芯13’、第二E形铁芯13a’以及罩壳14’。

承上述说明，该线架11’于结构上包括底板111’与绕线管112’；其中，底板111’上开设有中央穿孔110’，且该绕线管112’管口连通该中央穿孔110’，并且，绕线管112’自该底板111’的顶部表面延伸而出。如图所示，至少隔板113’设于绕线管112’上，用以于绕线管112’上分隔出至少两个绕线区域，使得该线圈组的一次侧线圈121’与二次侧线圈122’能够分别地被缠绕在绕线管112’上的两个绕线区域。此外，底板111’的底部表面上形成有第一端子组114’与第二端子组115’。如图2所示，一次侧线圈121’的出线端1211’连接至该第一端子组114’，且二次侧线圈122’的出线端1221’连接至该第二端子组115’。

继续地参阅图1至图3，罩壳14’于结构上包括中央容置槽141’、第一侧边凹槽142’与第二侧边凹槽143’；其中，当所述线圈组12’被缠绕于该线架11’之后，该罩壳14’便被组合至该线架11’，使得该绕线管112’被容置于该中央容置槽141’内。进一步地，第一E形铁芯13’与第二E形铁芯13a’也被组合至线架11’。如图所示，第一E形铁芯13’与第二E形铁芯13a’的中央突部容置于该绕线管112’中，且第一E形铁芯13’与第二E形铁芯13a’的两个侧突部则分别地容置于该罩壳14’的第一侧边凹槽142’与第二侧边凹槽143’中。

图1至图3所示的变压器结构1’虽然为已广泛应用作为一种立式变压器，并可便利使用者将其焊接至电源供应器或电源转换器的主电路板上；然而，现有技术中的变压器结构1’仍具有以下主要的缺点：

(1)于该现有技术中的变压器结构1’之中，通常一次侧铁芯(即，第一E形铁芯13’)与一次侧线圈121’为高压端，因此，如图2所示，对于安装有该现有技术中的变压器结构1’的电路板2’而言，第一E形铁芯13’与其邻近的电子组件21’之间必须符合安全规定所要求的空间需求；假设变压器结构1’的一次侧铁芯与其邻近的电子组件21’之间无法满足规定的空间需求(spacing requirements)，则一次侧铁芯必须进行绝缘包覆。同时，当高压输入时，高压电可能从一次侧线圈121’经由邻近的铁芯而直接跨越至二次侧线圈122’，从而造成漏电甚至损坏电路板2’上的其它电子组件。因此，就现有技术中的变压器结构1’而言，必须于第一E形铁芯13’上额外地缠绕贴覆绝缘材料，例如绝缘胶布；如此，才能够确保变压器结构1’能够满足相关安全规定。

(2)另外，于现有技术中的变压器结构1’的设计中，二次侧线圈122’拉线至第二端子组115’的部分明显与第二E形铁芯13a’过于接近，导致现有技术中的变压器结构1’的沿面距离(creepage distances)无法符合有关安全规定。在此，所谓的沿面距离是指从二次侧线圈122’的缠绕后缘面至第二E形铁芯13a’的距离。因此，就现有技术中的变压器结构1’而言，必须于第二E形铁芯13a’上也额外地缠绕贴覆绝缘胶布；如此，才能够确保变压器结构1’能够满足空间需求的相关安全规定。可想而知的是，第一E形铁芯13’与第二E形铁芯13a’缠绕贴覆绝缘胶布的程序无法由自动设备予以完成，因此缠绕贴覆绝缘胶布的程序必须由人工才能够完成，是以导致该现有技术中的变压器结构1’的制造成本上扬。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种立式变压器结构。不同于现有技术中的变压器结构，本发明的关键技术特征在于利用容置体容置包覆一次侧线圈的绕线管。如此设计，当一次侧铁芯被组合至容置于容置体中的绕线管之后，容置体即提供有效绝缘予一次侧铁芯，使得所述一次侧铁芯与邻近的电子组件之间能够符合有关安全规定。同时，由于一次侧线圈的绕线管由容置体的中央容置部所容置包覆，因此，当高压输入一次侧线圈时，容置体即提供一次侧线圈有效绝缘，以防止高压电经由邻近的二次侧铁芯直接跨越至二次侧线圈。另外一方面，于本发明的立式变压器结构中，第二绕线管上设计有多个层隔夹板，这些层隔夹板的设置系使得一次侧线圈的缠绕后缘面至铁芯的距离能够符合沿面距离(creepage distances)的有关安全规定。

为了达成上述本发明的目的，本发明提出一种立式变压器结构，包括：

容置体，具有第一开口、第二开口与第三开口；该容置体进一步包括：

第一类门框板，设立于该第一开口处；

第二类门框板，设立于该第二开口处；及

两块间隔长板，设置于该容置体中，并且，该两块间隔长板连接该第一类门框板与该第二类门框板，于该容置体中隔出中央容置部、第一侧边容置部与第二侧边容置部；

第一绕线管，以其管口连接至该第二类门框板，并自该第二类门框板延伸而出，用以供第一线圈缠绕于该第一绕线管上；

第一端子组，设置于该第一开口的口缘处，且该第一线圈的至少一个出线端连接至该第一端子组；

第二绕线管，经由该第三开口置入该中央容置部中，且第二线圈缠绕于该第二绕线管上；

第二端子组，设置于第二绕线管的第一管口的口缘处；并且，当该第二绕线管容置于该中央容置部内时，该第二端子组与该第一端子组两者之间彼此上下相对；

第一E形铁芯，由第一基块、第一中央块、第一侧边块与第二侧边块所构成；其中，当该第一E形铁芯经由该第二开口被组合至该容置体时，该第一中央块容置于该第一绕线管中，该第一侧边块的一部分容置于该第一侧边容置部中，且该第二侧边块的一部分容置于该第二侧边容置部中；

第二E形铁芯，由第二基块、第二中央块、第三侧边块与第四侧边块所构成；其中，当该第二E形铁芯经由该第一开口被组合至该容置体时，该第二中央块容置于该第二绕线管中，该第三侧边块容置于该第一侧边容置部中，且该第四侧边块容置于该第二侧边容置部中。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1示出了现有技术中提供的一种变压器结构的立体图；

图2示出了现有技术中提供的变压器结构的侧剖视图；

图3示出了现有技术中提供的变压器结构的爆炸图；

图4A与图4B示出了本发明实施例提供的一种立式变压器结构的立体图；

图5A与图5B示出了本发明实施例提供的立式变压器结构的爆炸图；

图6A与图6B示出了本发明实施例提供的容置体的剖视图；

图7示出了本发明实施例提供的容置体、第一绕线管、第一端子组、第二绕线管、与第二端子组的立体图。

符号说明：

1立式变压器结构 11容置体

15第一绕线管 16第一端子组

17第二绕线管 18第二端子组

19第一E形铁芯 19a第二E形铁芯

111第一开口 112第二开口

113第三开口 12 第一类门框板

13第二类门框板 14 间隔长板

114中央容置部 115第一侧边容置部

116第二侧边容置部 151挡板

160第一端子座 161第一凸块

162第一端子 163第一凹槽

17a第一管口 121第一嵌合部

131第二嵌合部 17b第二管口

172第一夹板 173第二夹板

174第一嵌合槽 175第三夹板

176第四夹板 177第二嵌合槽

180第二端子座 181第二凸块

182第二端子 183第二凹槽

171隔板 19a0第二基块

19a1第二中央块 19a2第三侧边块

19a3第四侧边块 190第一基块

191第一中央块 192第一侧边块

193第二侧边块 21电子组件

2电路板 31一次侧线圈

32二次侧线圈

1’变压器结构 11’线架

12’线圈组 13’第一E形铁芯

13a’第二E形铁芯 14’罩壳

111’底板 112’绕线管

110’中央穿孔 113’隔板

121’一次侧线圈 122’二次侧线圈

114’第一端子组 115’第二端子组

1211’出线端 1221’出线端

141’中央容置槽 142’第一侧边凹槽

143’第二侧边凹槽 21’电子组件

2’电路板

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明提供的一种立式变压器结构，以下将配合图式，详尽说明本发明之较佳实施例。

请参阅图4A与图4B，图4A与图4B示出了本发明实施例提供的一种立式变压器结构的立体图；并且，请同时参阅图5A与图5B，图5A与图5B示出了本发明实施例提供的立式变压器结构的爆炸图。如图所示，本发明实施例提供的立式变压器结构1包括：容置体11、第一绕线管15、第一端子组16、第二绕线管17、第二端子组18、第一E形铁芯19以及第二E形铁芯19a。

继续地参阅图4A与图4B以及图5A与图5B，并且请在同时参阅图6A与图6B，图6A与图6B示出了本发明实施例提供的该容置体11的剖视图。如图所示，容置体11具有第一开口111、第二开口112、与第三开口113；其中，该第一开口111与该第二开口112即为容置体11的两端开口，且该第三开口113即为容置体11的底部开口。特别地，本发明于容置体11内部增设有：设立于该第一开口111处的第一类门框板12、设立于该第二开口112处的第二类门框板13、以及两块间隔长板14。其中，所述两块间隔长板14设置于该容置体11中，并且，该两块间隔长板14连接该第一类门框板12与该第二类门框板13，进而于该容置体11中隔出中央容置部114、第一侧边容置部115与第二侧边容置部116。

于本发明实施例中，容置体11与该第一绕线管15以及该第一端子组16一体成型地制作。如图所示，第一绕线管15具有两端管口，并以其管口连接至该第二类门框板13，然后自该第二类门框板13延伸而出，以供第一线圈(未图示)缠绕于其上。并且，相对于连接至该第二类门框板13的该管口，第一绕线管15的另一管口的口缘系形成有档板151。再者，第一端子组16设置于该第一开口111的口缘处，使得该第一线圈的至少一个出线端能够被连接至该第一端子组16。如图所示，该第一端子组16包括有：第一端子座160、形成于该第一端子座160上的多个第一凸块161、分别至该多个第一凸块161中穿出的多根第一端子162、以及分别形成于该多个第一凸块161之间的多个第一凹槽163。

于本发明实施例中，该第二绕线管17与该第二端子组18一体成型地制作。如图所示。第二绕线管17经由容置体11的第三开口113(底部开口)被置入中央容置部114中，且第二线圈(未图示)缠绕于该第二绕线管17上。再者，该第二端子组18设置于第二绕线管17的第一管口17a的口缘处；并且，当该第二绕线管17容置于该中央容置部114内时，该第二端子组18与该第一端子组16两者之间系彼此上下相对。

请再同时参阅图7，图7示出了本发明实施例提供的容置体11、第一绕线管15、第一端子组16、第二绕线管17、与第二端子组18的立体图。如图所示，所述第一类门框板12的板缘形成有第一嵌合部121，且所述第二类门框板13的板缘形成有第二嵌合部131。特别地，当所述第二绕线管17被容置于该中央容置部114中时，第二绕线管17的第一管口17a与第二管口17b分别面对该第一类门框板12与该第二类门框板13。

本发明实施例特别于该第二绕线管17上设计有：第一夹板172、第二夹板173、第三夹板175、以及第四夹板176。如图所示，第一夹板172形成于该第一管口17a的口缘处，并介于该第一管口17a的口缘与该第二端子组18之间。并且，该第二夹板173形成于该第二绕线管17上，并邻近于该第一夹板172，使得第一嵌合槽174形成于该第一夹板172与该第二夹板173之间。

承上述说明，该第三夹板175形成于该第二绕线管17的该第二管口17b的口缘处；并且，该第四夹板176形成于该第二绕线管17上，并邻近于该第三夹板175，使得第二嵌合槽177形成于该第三夹板175与该第四夹板176之间。通过将所述第一夹板172、第二夹板173、第三夹板175、与第四夹板176增设于第二绕线管17上，当该第二绕线管17被置入该中央容置部114内时，该第一夹板172、该第二夹板173与该第一嵌合槽174会于所述第一类门框板12的第一嵌合部121相互嵌合；并且，该第三夹板175、该第四夹板176与该第二嵌合槽177会与所述第二类门框板13的第二嵌合部131相互嵌合。

相似于该第一端子组16，如图所示，该第二端子组18于结构上包括：第二端子座180、形成于该第二端子座180上的多个第二凸块181、分别至该多个第二凸块181中穿出的多根第二端子182、以及分别形成于该多个第二凸块181之间的多个第二凹槽183。另外，该第二绕线管17上又形成有至少一个隔板171，用于第二绕线管17上隔出至少两个绕线区域。于此，必须特别说明的是，虽然图5A与图5B揭示所述隔板171形成于该第二绕线管17之上，但不应以此限制本发明实施例提供的立式变压器结构1的实施例。于此立式变压器结构1的实际制作或应用中，也可以在该第一绕线管15上形成有至少一个隔板(未图示)，第一绕线管15上隔出至少两个绕线区域。

请再同时参阅图4A与图4B以及图5A与图5B。如图所示，所述第二E形铁芯19a由第二基块19a0、第二中央块19a1、第三侧边块19a2、与第四侧边块19a3所构成。于本发明实施例中，使得该第三侧边块19a2与该第四侧边块19a3的厚度相等于该第二基块19a0的宽度，并且令该第二中央块19a1的厚度小于该第三侧边块19a2与该第四侧边块19a3的厚度。如此设计，当第二E形铁芯19a经由第一开口111被组合至容置体11时，所述第二中央块19a1会容置于该第二绕线管17中；同时，所述第三侧边块19a2会容置于该第一侧边容置部115中，且所述第四侧边块19a3则会容置于该第二侧边容置部116中。必须补充说明的是，如图所示，当第二E形铁芯19a经由第一开口111被组合至容置体11时，第一夹板172抵住第二基块19a0。

同样地，所述第一E形铁芯19由第一基块190、第一中央块191、第一侧边块192与第二侧边块193所构成。特别地，于该第一E形铁芯19的结构中，该第一侧边块192与该第二侧边块193的厚度相等于该第一基块190的宽度，并且该第一中央块191的厚度小于该第一侧边块192与该第二侧边块193的厚度。如此设计，当第一E形铁芯19经由第二开口112被组合至容置体11时，第一绕线管15口缘处的挡板151会抵住该第一基块190；此时，所述第一中央块191会容置于该第一绕线管15中；同时，所述第一侧边块192的一部分会容置于该第一侧边容置部115中，且所述第二侧边块193的一部分会容置于该第二侧边容置部116之中。

如此，上述说明已完整且清楚地说明了本发明实施例提供的立式变压器结构1，并且，经由上述，本发明实施例具有下列的优点：

(1)不同如图1至图3所示的现有技术中的变压器结构1’，本发明实施例的立式变压器结构1(如图4A所示)用以安装至电路板2上，并特别具有一体成型的第一绕线管15与容置体11；本发明实施例的关键技术特征在于利用容置体11容置包覆第二绕线管17。如此设计，当一次侧铁芯(第二E形铁芯19a)组合至容置体11中的第二绕线管17之后，容置体11即提供有效绝缘予一次侧铁芯，使得本发明实施例提供的立式变压器结构1的一次侧铁芯与其邻近的电子组件21之间能够符合安全规定所要求的空间需求(spacing requirements)。同时，由于第二绕线管17由中央容置部114所容置包覆，因此当高压输入第二绕线管17上的一次侧线圈31时，容置体11即提供一次侧线圈31有效绝缘，以防止高压电经由邻近的二次侧铁芯(第一E形铁芯19)直接跨越至二次侧线圈32。

(2)承上述第1点，由于本发明实施例利用容置体11来容置提供有效绝缘效果，因此，于本发明实施例提供的立式变压器结构1的制造过程中，不需要再额外地于两个E形铁芯(19,19a)上缠绕贴覆绝缘材料(例如绝缘胶布)。

(3)此外，本发明实施例提供立式变压器结构1中，一次侧线圈31与二次侧线圈32缠绕于不同的两个线架上(即第二绕线管17与第一绕线管15)；因此，相较于现有技术中的变压器结构1’(如图1至图3所示)，本发明实施例提供的立式变压器结构1的线圈缠绕程序的困难度较为简单，因此能够有效地缩短此立式变压器结构1的整体制程时间。

(4)再者，于本发明实施例提供的立式变压器结构1中，第二绕线管17上设计有多个层隔夹板(172,173,175,176)，这些层隔夹板的设置使得一次侧线圈31的缠绕后缘面至第二E形铁芯19a的距离能够符合沿面距离(creepage distances)的有关安全规定。

必须加以强调的是，上述的详细说明针对本发明可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (11)

1.一种立式变压器结构，其特征在于，包括:

容置体，具有第一开口、第二开口与第三开口；该容置体进一步包括：

第一类门框板，设立于该第一开口处；

第二类门框板，设立于该第二开口处；及

两块间隔长板，设置于该容置体中，并且，该两块间隔长板连接该第一类门框板与该第二类门框板，于该容置体中隔出中央容置部、第一侧边容置部与第二侧边容置部；

第一绕线管，以其管口连接至该第二类门框板，并自该第二类门框板延伸而出，用以供第一线圈缠绕于该第一绕线管上；

第一端子组，设置于该第一开口的口缘处，且该第一线圈的至少一个出线端连接至该第一端子组；

第二绕线管，经由该第三开口置入该中央容置部中，且第二线圈缠绕于该第二绕线管上；

第二端子组，设置于第二绕线管的第一管口的口缘处；并且，当该第二绕线管容置于该中央容置部内时，该第二端子组与该第一端子组两者之间彼此上下相对；

第一E形铁芯，由第一基块、第一中央块、第一侧边块与第二侧边块所构成；其中，当该第一E形铁芯经由该第二开口被组合至该容置体时，该第一中央块容置于该第一绕线管中，该第一侧边块的一部分容置于该第一侧边容置部中，且该第二侧边块的一部分容置于该第二侧边容置部中；

第二E形铁芯，由第二基块、第二中央块、第三侧边块与第四侧边块所构成；其中，当该第二E形铁芯经由该第一开口被组合至该容置体时，该第二中央块容置于该第二绕线管中，该第三侧边块容置于该第一侧边容置部中，且该第四侧边块容置于该第二侧边容置部中。

2.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该容置体、该第一绕线管与该第一端子组为一体成型，并且该第二绕线管与该第二端子组为一体成型。

3.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第一侧边块与该第二侧边块的厚度等于该第一基块的宽度，并且该第一中央块的厚度小于该第一侧边块与该第二侧边块的厚度。

4.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第三侧边块与该第四侧边块的厚度相等于该第二基块的宽度，并且该第二中央块的厚度小于该第三侧边块与该第四侧边块的厚度。

5.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第一端子组包括：

第一端子座；

多个第一凸块，形成于该第一端子座上；

多根第一端子，分别至该多个第一凸块中穿出；

多个第一凹槽，分别形成于该多个第一凸块之间。

6.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第一类门框板的板缘形成有第一嵌合部，且该第二类门框板的板缘形成有第二嵌合部。

7.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第一绕线管的另一管口的口缘形成有档板；并且，当该第一E形铁芯被组合至该容置体时，该档板抵住该第一基块。

8.根据权利要求1所述的立式变压器结构，其特征在于，该第一绕线管上形成有至少一个隔板，用于第一绕线管上隔出至少两个绕线区域。

9.根据权利要求5所述的立式变压器结构，其特征在于，该第二端子组包括：

第二端子座；

多个第二凸块，形成于该第二端子座上；

多根第二端子，分别至该多个第二凸块中穿出；

多个第二凹槽，分别形成于该多个第二凸块之间。

10.根据权利要求6所述的立式变压器结构，其特征在于，该第二绕线管上形成有至少一个隔板，用于第二绕线管上隔出至少两个绕线区域。

11.根据权利要求5所述的立式变压器结构，其特征在于，当该第二绕线管容置于该中央容置部内时，该第二绕线管的该第一管口与第二管口分别面对该第一类门框板与该第二类门框板；并且，该第二绕线管上形成有：

第一夹板，形成于该第二绕线管的该第一管口的口缘处，并介于该第一管口的口缘与该第二端子组之间；

第二夹板，形成于该第二绕线管上，并邻近于该第一夹板；其中，第一嵌合槽形成于该第一夹板与该第二夹板之间；

第三夹板，形成于该第二绕线管的该第二管口的口缘处；

第四夹板，形成于该第二绕线管上，并邻近于该第三夹板；其中，第二嵌合槽形成于该第三夹板与该第四夹板之间；

其中，当该第二绕线管被置入该中央容置部内时，该第一夹板、该第二夹板与该第一嵌合槽与该第一嵌合部相互嵌合；并且，该第三夹板、该第四夹板与该第二嵌合槽与该第二嵌合部相互嵌合。