CN107785158B - 谐振式高电流密度变压器改进结构 - Google Patents

Abstract

一种谐振式高电流密度变压器改进结构，其包括具基板的次级侧绝缘线架、初级侧绝缘线架与铁芯组，次级侧绝缘线架的基板两侧分别延伸有柱体与立板而形成能收容绝缘套的收容空间，绝缘套设有数个套设次级侧绕组的套管，初级侧绝缘线架连接在次级侧绝缘线架一侧，其内部具有通道，表面设有初级侧线圈，铁芯组具有第一铁芯与第二铁芯，第一铁芯设有第一初级侧铁芯柱及第一次级侧铁芯柱，第二铁芯设有第二初级侧铁芯柱及第二次级侧铁芯柱，该初级侧铁芯柱能套入初级侧绝缘线架的通道内，次级侧铁芯柱能套入绝缘套内，从而，利用次级侧绕组除可承受大电流流通外，其整体长度盖过铁芯组气隙，达到磁屏蔽效应，更能简化生产与组装流程。

Description

谐振式高电流密度变压器改进结构

【技术领域】

本发明是有关于一种变压器，特别是指一种次级侧能够流通大电流并提高磁屏蔽效应，且简化生产与组装流程的谐振式高电流密度变压器改进结构。

【先前技术】

在液晶电视等电子产品的电源供应系统中，其变压器大多是以具漏电感型的变压器为主(例如：谐振变压器LLC transformer)，以减小开关的损耗并降低噪声。

如申请人的台湾专利公开第201619991号「谐振式高电流密度变压器」发明前案，其结构主要包含：二铁芯，分别在二旁侧设有同向延伸的第一、二侧柱，且二铁芯是相对以二第一侧柱相互抵靠，并以二第二侧柱相互抵靠；一第一线架，设有一贯穿的第一通孔，该第一通孔是套合二铁芯同侧的第一侧柱，在第一通孔二端部外周侧分别设有一侧板，该第一线架在第一通孔外周侧的二侧板之间设有一隔片，前述隔片的二旁侧形成二线槽；一一次侧绕组，是由导线缠绕在该第一线架的二线槽内所形成；一第二线架，设有一贯穿的第二通孔，该第二通孔是套合二铁芯同侧的第二侧柱，该第二线架在第二通孔外周侧中段设有一隔片，在隔片的二旁侧形成二绕组区；二金属片，分别弯折包覆于第二线架的二绕组区外周侧，以形成二次绕组；一线架座，是设置在第二线架外旁侧，该线架座具有一基部，该基部在接近第一线架的一旁侧设有一隔板部，该隔板部是阻隔在第一、二线架之间；一绝缘且呈U形弯折的分隔罩，是设置在第一线架接近该线架座的一旁侧，且该分隔罩的二端部是遮盖在第一线架的上、下二侧。

然而，上述专利案的结构，其实际应用时还有下列缺失：

1、上述专利案虽然以金属片替代二次侧绕组，但二次侧绕组主要是大电流通过，当变压下所需要的功率越大时，通过的电流大小相对提高，则铁芯柱的截面积势必要增大，以符合所需要的功率大小，因此，无法有效降低变压器的体积。

2、上述专利案的金属片分别弯折包覆在第二线架的二绕组区外周侧，中间以隔片分隔，而两个金属片的宽度连同隔片的宽度总和，才等于第一线架上一次热绕组的宽度，则隔片并不导磁，则导致两金属片之间形成气隙，导致气隙损的产生。

3、上述专利案的两个金属片与铁芯的第二侧柱成垂直的设置，则会与第二侧柱间产生不必要的磁遮蔽，导致铜损的增加。

有鉴于常用有上述缺点，发明人乃针对前述缺点研究改进之道，终于有本发明的产生。

【发明内容】

本发明目的在于，提供一种次级侧绕组以铜片所构成而能流通大电流的谐振式高电流密度变压器改进结构。

本发明目的在于，提供一种次级侧铁芯以多轴设计，可依据输出功率大小并联轴数，达成轴数依据功率大小调整的谐振式高电流密度变压器改进结构。

本发明目的在于，提供一种简化生产与组装流程的谐振式高电流密度变压器改进结构。

为达成上述目的及功效，本发明所实行的技术手段包括：一次级侧绝缘线架，一连接在前述次级侧绝缘线架一侧的初级侧绝缘线架，以及一结合在前述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架内的铁芯组。

前述次级侧绝缘线架具有一基板，一由基板一侧的两端分别延伸的柱体，一由基板另一侧且在两柱体间的相对位置处延伸的立板，一介于前述柱体与立板之间形成的收容空间，一收容在前述收容空间并设有一多数套管的绝缘套，以及一套设在前述绝缘套的套管的多数次级侧绕组。

前述初级侧绝缘线架内部具有一贯通的通道，表面设有一初级侧线圈，以及一覆盖在前述初级侧线圈表面的绝缘罩。

前述铁芯组具有一第一铁芯与一第二铁芯，第一铁芯延一侧伸有一第一初级侧铁芯柱，另一侧延伸有一多数第一次级侧铁芯柱，以及所述第二铁芯一侧延伸有一第二初级侧铁芯柱与另一侧延伸有一多数第二次级侧铁芯柱，第一初级侧铁芯柱与第二初级侧铁芯柱为两相对称设置，每一个第一次级侧铁芯柱与每一个第二次级侧铁芯柱也是为对称设置，则所述第一铁芯与第二铁芯分别结合在前述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架内，且所述第一初级侧铁芯柱与第二初级侧铁芯柱分别套入前述初级侧绝缘线架的通道内，以及每一个第一次级侧铁芯柱与每一个第二次级侧铁芯柱分别套入前述次级侧绝缘线架所对应的绝缘套内。

依上述结构，所述初级侧绝缘线架两侧分别设有一环片，且所述初级侧绝缘线架表面在前述环片间设有至少一个的分隔环片。

依上述结构，所述绝缘罩两侧延伸有一卡条，卡条卡合在前述环片与分隔环片之间。

依上述结构，所述该些环片分别设有一绝缘块，此等绝缘块分别具有一接合面，接合面为分别包覆第一初级侧铁芯柱与第二初级侧铁芯柱侧表面。

依上述结构，所述次级侧绝缘线架的基板设有多数的穿孔，则前述次级侧绕组底部穿过该等穿孔。

依上述结构，所述该些柱体相对于前述立板的一侧设有一贴合面，则贴合面为分别包覆第一次级侧铁芯柱与第二次级侧铁芯柱侧表面。

依上述结构，所述绝缘套顶部延伸有一固定片，固定片覆盖在次级侧绕组上。

依上述结构，所述次级侧绕组为铜片弯折成型。

依上述结构，所述绝缘套的多数套管设置数量等于多数的第一次级侧铁芯柱与第二次级侧铁芯柱的数量。

依上述结构，所述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架之间以一连接机构连接，该连接机构包括一跨设在前述铁芯组的固定夹片，以及分别设置在前述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架相对面的一连接部与一对接部。

为使本发明的上述目的、功效及特征可获得更具体的了解，依各附图说明如下：

【图式说明】

图1是本发明较佳实施例的立体图。

图2是本发明较佳实施例的立体分解图。

图3是本发明较佳实施例的另一视角立体分解图。

图4是本发明较佳实施例的部分组合图。

图5是本发明较佳实施例的剖视图。

【具体实施方式】

请参阅图1图至图5所示，可知本发明的结构主要包括：

一次级侧绝缘线架1，具有一基板11，基板11设有多数的穿孔111，在基板11一侧两端分别延伸有一柱体12，另一侧于两柱体12间的相对位置处延伸有一立板13，两柱体12与立板13间形成一收容空间10，收容空间10收容一绝缘套14，绝缘套14设有一多数套管141，该等套管141顶部并延伸有一固定片142，每一个套管141上设有一次级侧绕组15，次级侧绕组15以固定片142覆盖，以及，所述柱体12相对于前述立板13的一侧设有一贴合面121；应注意的是，为了使大电流能够流通，同时减少铜损，所述次级侧绕组15为铜片弯折成型，使得铜片与磁场方向呈平行达到部分磁遮蔽。

一初级侧绝缘线架2，连接在前述次级侧绝缘线架1设置立板13的一侧，其内部具有一贯通的通道20，两侧分别设有一环片23，且初级侧绝缘线架2在两环片23间的表面述环片23间设有至少一个的分隔环片24，则一初级侧线圈21围绕设在初级侧绝缘线架2表面，并藉由前述环片23与多数分隔环片24区分为多槽结构，以及，一前述初级侧线圈21外部以一绝缘罩22覆盖，而绝缘罩22两侧延伸有一卡条221，卡条221卡合在前述环片23与分隔环片24之间；又所述环片分别延伸设有一绝缘块25，该等绝缘块25分别具有一接合面251。

一铁芯组3，具有一第一铁芯31与一第二铁芯32，所述第一铁芯31一侧延伸有一第一初级侧铁芯柱311，另一侧延伸有一多数第一次级侧铁芯柱312，以及所述第二铁芯32一侧延伸有一第二初级侧铁芯柱321，另一侧延伸有一多数第二次级侧铁芯柱322，则所述第一铁芯31与第二铁芯32分别结合在前述次级侧绝缘线架1与初级侧绝缘线架2内，且所述第一初级侧铁芯柱311与第二初级侧铁芯柱321分别套入前述初级侧绝缘线架2的通道20内，以及每一个第一次级侧铁芯柱312与每一个第二次级侧铁芯柱322分别套入前述次级侧绝缘线架1所对应的绝缘套14内。

一连接机构连接4用以组合前述次级侧绝缘线架1、初级侧绝缘线架2与铁心组3，连接机构4包括一跨设在前述铁芯组3的固定夹片41，以及，分别设置在前述次级侧绝缘线架1与初级侧绝缘线架2相对面的一连接部42与一对接部43，所述连接部42与对接部43较佳实施态样可以是鸠尾座与鸠尾槽的组合。

本发明组合时，前述次级侧绝缘线架1将次级侧绕组15分别套设在绝缘套14的多数套管141，所述次级侧绕组15一侧由绝缘套14的固定片142固定，使次级侧绕组15不会由套管141上松脱，接着将组入次级侧绕组15的绝缘套14套入次级侧绝缘线架1的收容空间10内，因为次级侧绝缘线架1的机板11上设有多数的穿孔111，所以，前述次级侧绕组15的底部会穿过该等穿孔111，而具有定位与防止松脱的目的；而依据前述初级侧绝缘线架2的环片23与多数分隔环片24的多槽结构，将初级侧线圈21依序绕设在初级侧绝缘线架2的表面，接着，绝缘罩22以两侧边的卡条221结合在前述环片23与分隔环片24之间；续将次级侧绝缘线架1与初级侧绝缘线架2的连接部42与对接部43相互组合，使次级侧绝缘线架1与初级侧绝缘线架2结合在一体，应注意的是，当连接部42设置在次级侧绝缘线架1时，则对接部43设置在初级侧绝缘线架2，反之当连接部42设置在初级侧绝缘线架2时，则对接部43设置在次级侧绝缘线架1；接着，前述第一铁芯31之第一初级侧铁芯柱311套入前述初级侧绝缘线架2的通道20内，第一铁芯31的每一个第一次级侧铁芯柱312套入前述次级侧绝缘线架1的绝缘套14对应的套管141内，以及，第二铁芯32之第二初级侧铁芯柱321套入前述初级侧绝缘线架2的通道20内，则第一初级侧铁芯柱311与第二初级侧铁芯柱321会在通道20中相互接触，形成磁路导通的状态；然后，第二铁芯32的多数第二次级侧铁芯柱322套入前述次级侧绝缘线架1一绝缘套14对应的套管141内，则每一个第一次级侧铁芯柱312与每一个第二次级侧铁芯柱322会在套管141内相互接触，形成磁路导通的状态；当第一铁心31与第二铁心32分别套入前述次级侧绝缘线架1与初级侧绝缘线架2之后，应注意的是，前述次级侧绝缘线架1的柱体12设置有贴合面121，则贴合面121为分别包覆第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322侧表面，以及，前述初级侧绝缘线架2的环片23两侧的绝缘块25设有接合面251，则接合面251为分别包覆第一初级侧铁芯柱311与第二初级侧铁芯柱321侧表面，使得第一初级侧铁芯柱311、第一次级侧铁芯柱312、第二初级侧铁芯柱321与第二次级侧铁芯柱322能够完整被包覆，避免外力碰撞以及脏污的接触，同时可以屏蔽外界噪声的干扰。

特别说明的是，前述第一铁芯31与第二铁芯32进一步设置有多数的第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322，则前述绝缘套14设置有相同数量的套管141，以及，前述次级侧绕组15进一步设置与前述套管141设置为相同数量，即本发明可依据实际生产的需求，即依据输出功率大小，调整第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322并联的轴数，且可调整每轴铁芯截面积来调控各轴导通电流，达到轴数与各轴尺寸依据功率大小调整数量的目的，而在本发明专利说明书中，虽然第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322是设置为两个，然而其仅是为了便利于说明、并非限定设置时的数量。应注意的是，依据前述段落提到，前述次级侧绕组15为铜片弯折成型，因此，每一个次级侧绕组15分别为在第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322，次级侧绕组15的铜片宽度可完全占满第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322，在宽度足够的情况下，可适当减少厚度，进一步缩减涡流损，以及第一次级侧铁芯柱312与第二次级侧铁芯柱322空间可完全利用，达到极小化设计。

综合以上所述，本发明的谐振式高电流密度变压器改进结构，实为一具新颖性及创造性的发明，依法提出申请发明专利；惟上述说明的内容，仅为本发明的较佳实施例说明，举凡依本发明的技术手段与范畴所延伸的变化、修饰、改变或等效置换者，皆应落入本发明的权利请求范围内。

Claims (11)

1.一种谐振式高电流密度变压器改进结构，包括：

一次级侧绝缘线架，具有一基板，基板一侧两端分别延伸有一柱体，另一侧在两柱体间的相对位置处延伸有一立板，两柱体与立板间形成一收容空间，收容空间收容一绝缘套，绝缘套设有一复数套管，每一个套管上分别设有一次级侧绕组；

一初级侧绝缘线架，连接在前述次级侧绝缘线架设置立板的一侧，其内部具有一贯通的通道，表面设有一初级侧线圈，并以一绝缘罩覆盖在所述初级侧线圈表面；以及

一铁芯组，具有一第一铁芯与一第二铁芯，所述第一铁芯延伸有一第一初级侧铁芯柱与一多数第一次级侧铁芯柱，以及所述第二铁芯延伸有一第二初级侧铁芯柱与一多数第二次级侧铁芯柱，则所述第一铁芯与第二铁芯分别结合在前述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架内，且所述第一初级侧铁芯柱与第二初级侧铁芯柱分别套入前述初级侧绝缘线架的通道内，以及，所述的每一个第一次级侧铁芯柱与每一个第二次级侧铁芯柱分别各自套入对应位置的前述次级侧绝缘线架的绝缘套的套管内。

2.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述初级侧绝缘线架两侧分别设有一环片，且所述初级侧绝缘线架表面在前述环片间设有至少一个分隔环片。

3.如权利要求项2所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述绝缘罩两侧延伸有一卡条，卡条卡合在前述环片与分隔环片之间。

4.如权利要求项2所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述环片分别设有一绝缘块，该些绝缘块分别具有一接合面，接合面为分别包覆第一初级侧铁芯柱与第二初级侧铁芯柱侧表面。

5.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述次级侧绝缘线架的基板设有多数的穿孔，则前述次级侧绕组底部穿过该些穿孔。

6.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述柱体相对于前述立板的一侧设有一贴合面，则贴合面为分别包覆第一次级侧铁芯柱与第二次级侧铁芯柱侧表面。

7.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述绝缘套顶部延伸有一固定片，固定片覆盖在次级侧绕组上。

8.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述次级侧绕组为铜片弯折成型。

9.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述绝缘套的多数套管设置数量等于多数的第一次级侧铁芯柱、与第二次级侧铁芯柱的数量。

10.如权利要求项1所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述次级侧绝缘线架与初级侧绝缘线架之间以一连接机构连接。

11.如权利要求项10所述的谐振式高电流密度变压器改进结构，其特征在于：所述连接机构包括一跨设在前述铁芯组的固定夹片，以及分别设置在前述次级侧绝缘线架、与初级侧绝缘线架相对面的一连接部与一对接部。