CN116092797A - 变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变压器，包括绕线架、第一线圈、第二线圈、定位件以及两铁芯件。绕线架具有绕线部、第一挡板、第二挡板以及端子座。绕线部具有穿孔。第一挡板与第二挡板分别由在绕线部的相对两端水平延伸而成。端子座连接第二挡板。第一线圈缠绕于绕线部且电耦接端子座。第二线圈套设在第一线圈外且相互间隔。第二线圈具有多个铜片，位于第一挡板与第二挡板之间。定位件对应绕线架设置，用以定位第二线圈。两铁芯件分别配置在绕线架的第二挡板与定位件，且两铁芯件穿设于绕线部的穿孔中。

Description

变压器
技术领域
本发明涉及一种变压器，尤其涉及一种应用于电子设备的变压器。
背景技术
现有应用于大瓦数电子设备的变压器，为了缩减体积与提升功率密度，在切换频率的选择上通常是采用高频设计，故变压器能选用磁芯有效截面积较小的磁性组件，藉此缩小变压器的体积。现有的高频变压器为结合绕线与铜片的LLC架构。然而，现有的高频变压器的铜片堆栈在绕线的上下两侧，使得铜片与绕线之间存在气隙。当变压器通电运作时，气隙会产生漏磁现象并形成磁场，因此造成涡流损失。
发明内容
本发明提供一种变压器，避免绕线与铜片之间产生气隙，以减少漏磁现象与涡流损失。
本发明的变压器，包括绕线架、第一线圈、第二线圈、定位件以及两铁芯件。绕线架具有绕线部、第一挡板、第二挡板以及端子座。绕线部具有穿孔。第一挡板与第二挡板分别由在绕线部的相对两端水平延伸而成。端子座连接第二挡板。第一线圈缠绕于绕线部且电耦接端子座。第二线圈套设在第一线圈外且相互间隔。第二线圈具有多个铜片，位于第一挡板与第二挡板之间。定位件对应绕线架设置，用以定位第二线圈。两铁芯件分别配置在绕线架的第二挡板与定位件，且两铁芯件穿设于绕线部的穿孔中。
基于上述，本发明的变压器，第一线圈缠绕于绕线部，将第二线圈套设在第一线圈外，故第二线圈是间隔环绕在第一线圈外围而非相互堆栈，使得第二线圈与第一线圈之间不存在气隙，故能减少变压器在通电运作后所产生的漏磁现象，并减少涡流损失。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A是依照本发明的一实施例的一种变压器的立体示意图；
图1B是图1A的变压器的组件分解示意图；
图1C是图1A的变压器的定位件卡合于第二线圈的立体示意图；
图1D是图1A的变压器的第二线圈环绕于绕线架的立体示意图；
图1E是图1A的变压器的绝缘层环绕于绕线架的立体示意图；
图1F是图1A的变压器的第二线圈的立体示意图；
图2A是本发明另一实施例的第二线圈的立体示意图；
图2B是本发明再一实施例的第二线圈的立体示意图；
图2C是本发明再一实施例的第二线圈的立体示意图；
图3A是本发明另一实施例的第二线圈结合筒状外壳的立体示意图；
图3B是图3A的第二线圈套设于绕线架的立体示意图；
图4是本发明另一实施例的第二线圈结合筒状外壳的立体示意图。
附图标号说明
100：变压器；
110、110c、110d：绕线架；
111：绕线部；
112、112c：第一挡板；
113、113c：第二挡板；
114：端子座；
1141：电性端子；
115：第一定位部；
120：第一线圈；
130、130a、130c、130d：第二线圈；
131、131c、131d、131e：铜片；
1311、1311b、1311e：环状主体；
1312、1312b、1312ce、1312d、1312e：接脚；
131a：第一铜片；
132a：第二铜片；
140：定位件；
141：环形板；
142：定位块；
143：第二定位部；
144：阻挡板；
150：铁芯件；
151：壳体；
152：柱体；
160：绝缘层；
170：电路板；
180c、180d：筒状外壳；
E：端；
A1：第一面积；
A2：第二面积；
AD：轴向；
H1、H2：开孔；
L1：第一接脚长度；
L2：第二接脚长度；
PG：定位槽；
RD：径向；
TH：穿孔；
TS：顶面。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
参考图1A及图1B，本发明的变压器100，包括绕线架110、第一线圈120、第二线圈130、定位件140以及两铁芯件150。
绕线架110具有绕线部111、第一挡板112、第二挡板113以及端子座114，其中绕线架110为绝缘材质所制成。绕线部111具有穿孔TH且呈现中空管结构，穿孔TH贯穿绕线部111。第一挡板112与第二挡板113分别由在绕线部111的相对两端E水平延伸而成。端子座114连接第二挡板113且具有多个电性端子1141，多个电性端子1141自端子座114的外缘朝远离绕线架110的方向延伸，且多个电性端子1141相对于端子座114呈90度弯折而形成L型外观。
第一线圈120缠绕于绕线架110的绕线部111且电耦接端子座114的多个电性端子1141。第二线圈130套设在第一线圈120外且相互间隔，即第二线圈130环绕于在第一线圈120的外围且互不接触。第二线圈130具有多个铜片131，位于第一挡板112与第二挡板113之间。定位件140对应绕线架110设置，用以定位第二线圈130的多个铜片131。两铁芯件150分别配置在绕线架110的第二挡板113与定位件140，且两铁芯件150穿设于绕线部111的穿孔TH中并相互电耦接。
参考图1C至图1E，变压器100还包括绝缘层160，环绕在第一线圈120外且阻隔第二线圈130，使得第一线圈120绝缘于第二线圈130。换句话说，绝缘层160位于第一线圈120与第二线圈130之间，以避免第一线圈120与第二线圈130接触而相互导通。
参考图1B、图1D至图1F，于本实施中，第一挡板112的第一面积A1小于第二挡板113的第二面积A2，因此第二线圈130的开孔H1适于通过第一挡板112且第二线圈130抵靠于第二挡板113，藉此以环绕于绕线架110且完全覆盖第一线圈120，则第二线圈130与第一线圈120在绕线架110的径向RD上相互交叠。其中本实施例所采用的第一线圈120(一次侧线圈)与第二线圈130(二次侧线圈)在径向RD上交叠的组装方式，使得第二线圈130与第一线圈120之间不存在气隙，故能减少漏磁现象。
配合参考图1F，第二线圈130的各铜片131具有环状主体1311与多个接脚1312，多个接脚1312自环状主体1311朝外延伸，且多个接脚1312为相互平行。在本实施例中，多个接脚1312呈直线外观且垂直于绕线架110的轴向AD。第二线圈130沿着通过绕线部111的轴向AD相互堆栈，且多个接脚1312共同构成两定位槽PG。
参考图1A及图1B，绕线架110具有两第一定位部115，分别配置在第二挡板113与端子座114，且两第一定位部115卡合于相应的其中一铁芯件150，以避免绕线架110与相应的铁芯件150产生晃动或分离的状况。
参考图1A及图1B，定位件140具有环形板141、两定位块142、两第二定位部143以及阻挡板144。环形板141具有开孔H2，对位于绕线部111的穿孔TH。两定位块142配置在环形板141的外缘且朝向第二挡板113延伸，两第二定位部143配置在环形板141的顶面TS。阻挡板144配置在环形板141的外缘且相对于两定位块142。
配合参考图1C，两定位块142穿设于第二线圈130的两定位槽PG，且两定位块142用以限位多个铜片131的多个接脚1312，以避免多个铜片131产生相互分离且接脚1312交错的情形。两第二定位部143卡合于相应的铁芯件150。阻挡板144部分包覆第二线圈130。进一步而言，通过阻挡板144与两第二定位部143的限位功效，可将多个铜片131的多个环状主体1311限制在第二挡板113上。
参考图1A及图1B，多个铁芯件150的每一个具有壳体151及柱体152。柱体152配置在壳体151内，其中一铁芯件150的柱体152穿设于定位件140并进入绕线架110的穿孔TH。其中另一铁芯件150的柱体152穿设于第二挡板113并进入绕线架110的穿孔TH。于本实施例中，多个铁芯件150的数量为两个。两铁芯件150的两壳体151相互电耦接且包覆在第二线圈130外，且两壳体151错位于定位件140的两第二定位部143与阻挡板144。两铁芯件150的两柱体152于穿孔TH中相互电耦接，则两铁芯件150形成回路。
参考图1A及图1B，还包括电路板170，配置于相应的铁芯件150且电耦接端子座114的多个电性端子1141。
图2A是本发明另一实施例的第二线圈的立体示意图。
参考图2A，于本实施例中，第二线圈130a的多个铜片包括至少一第一铜片131a与至少一第二铜片132a。至少一第一铜片131a的第一接脚长度L1不同于至少一第二铜片132a的第二接脚长度L2。于本实施例中，接脚长度L1大于接脚长度L2，于其它实施例中，第一接脚长度L1大于第二接脚长度L2。
进一步而言，本实施例的第二线圈采用不同接脚长度，而适用于不同规格的电子设备。
图2B是本发明再一实施例的第二线圈的立体示意图。
参考图2B，于本实施例中，第二线圈的各铜片131b具有环状主体1311b与多个接脚1312b，多个接脚1312b延伸自环状主体1311b且呈现弯折状外观。
进一步而言，本实施例的第二线圈采用弯折状外观的接脚，而适用于不同规格的电子设备。
图2C是本发明再一实施例的第二线圈的立体示意图。
参考图2C，于本实施例中，各铜片131e具有环状主体1311e与两接脚1312e，环状主体1311e的两端分别形成两接脚1312e且两接脚1312e为相互间隔。
图3A是本发明另一实施例的第二线圈结合筒状外壳的立体示意图。图3B是图3A的第二线圈套设于绕线架的立体示意图。
参考图3A及图3B，还包括筒状外壳180c，第二线圈130c配置于筒状外壳180c中。进一步而言，第二线圈130c的多个铜片131c在筒状外壳180c中相互堆栈，且多个铜片131c套设于绕线架110c并位在第一挡板112c与第二挡板113c之间。多个铜片131c的多个接脚1312c突伸于筒状外壳180c。其中筒状外壳180c为绝缘材质所制成，藉此将第二线圈130c所产生的磁场集中于筒状外壳180c中，进一步降低漏磁现象。
图4是本发明另一实施例的第二线圈结合筒状外壳的立体示意图。
参考图4，还包括多个筒状外壳180d，第二线圈130d的多个铜片131d分别配置于相应的多个筒状外壳180d。进一步而言，第二线圈130d的多个铜片131d分别位在多个筒状外壳180d中相互堆栈，且多个铜片131d套设于绕线架110d并位在第一挡板112d与第二挡板113d之间，多个筒状外壳180d为相互间隔。多个铜片131d的多个接脚1312d分别突伸于相应的筒状外壳180d。其中筒状外壳180d为绝缘材质所制成，藉此将第二线圈130d所产生的磁场集中于筒状外壳180d中，进一步降低漏磁现象。
综上所述，本发明的变压器，第一线圈缠绕于绕线部，将第二线圈套设在第一线圈外，故第二线圈是间隔环绕在第一线圈外围而非相互堆栈，使得第二线圈与第一线圈之间不存在气隙，故能避免变压器在通电运作后所产生的漏磁现象，并减少涡流损失。
进一步而言，本发明的变压器，其第一线圈(一次侧线圈)可通过端子座的多个电性端子而电连接于电路板，以取代现有的飞线连接方式。其第二线圈(二次侧线圈)则采用多个相互堆栈的铜片并环绕在第一线圈外，相较于现有技术的变压器，具备减少功率消耗且降低工作温度的技术功效。

Claims (15)

1.一种变压器，其特征在于，包括：
绕线架，具有绕线部、第一挡板、第二挡板以及端子座，所述绕线部具有穿孔，所述第一挡板与所述第二挡板分别由在所述绕线部的相对两端水平延伸而成，且所述端子座连接所述第二挡板；
第一线圈，缠绕于所述绕线部且电耦接所述端子座；
第二线圈，套设在所述第一线圈外且相互间隔，所述第二线圈具有多个铜片，所述多个铜片位于所述第一挡板与所述第二挡板之间；
定位件，对应所述绕线架设置，用以定位所述第二线圈；以及
两铁芯件，分别配置在所述绕线架的所述第二挡板与所述定位件，且所述两铁芯件穿设于所述绕线部的所述穿孔中。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述绕线架具有两第一定位部，分别配置在所述第二挡板与所述端子座，且所述两第一定位部卡合于相应的所述铁芯件。
3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述定位件具有环形板、两定位块、两第二定位部以及阻挡板，所述环形板具有开孔，对位于所述绕线部的所述穿孔，所述两定位块配置在所述环形板的外缘且朝向所述第二挡板延伸，所述两第二定位部配置在所述环形板的顶面，所述阻挡板配置在所述环形板的外缘且相对于所述两定位块。
4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述两定位块穿设于所述第二线圈，所述两第二定位部卡合于相应的所述铁芯件，所述阻挡板部分包覆所述第二线圈。
5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括绝缘层，环绕在所述第一线圈外且阻隔所述第二线圈，使得所述第一线圈绝缘于所述第二线圈。
6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各所述铜片具有环状主体与多个接脚，所述多个接脚自所述环状主体朝外延伸，且所述多个接脚为相互平行。
7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，所述第二线圈的所述多个铜片沿着通过所述绕线部的轴向相互堆栈，且所述多个接脚共同构成两定位槽。
8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述多个铜片包括至少一第一铜片与至少一第二铜片，所述至少一第一铜片的第一接脚长度不同于所述至少一第二铜片的第二接脚长度。
9.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各所述铜片具有环状主体与多个接脚，所述多个接脚延伸自所述环状主体且呈现弯折状外观。
10.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，各所述铜片的两端分别形成两接脚，所述两接脚相互间隔。
11.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述多个铁芯件的每一个具有壳体及柱体，所述柱体配置在壳体内，其中一所述铁芯件的所述柱体穿设于所述定位件并进入所述绕线架的所述穿孔，其中另一所述铁芯件的所述柱体穿设于所述第二挡板并进入所述绕线架的所述穿孔，所述两铁芯件的两所述壳体相互电耦接且包覆在所述第二线圈外。
12.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第一挡板的第一面积小于所述第二挡板的第二面积。
13.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括电路板，配置于相应的所述铁芯件且电耦接所述端子座。
14.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括筒状外壳，所述第二线圈配置于所述筒状外壳中，且所述多个铜片的所述多个接脚突伸于所述筒状外壳。
15.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括多个筒状外壳，所述第二线圈的所述多个铜片分别配置于相应的所述多个筒状外壳。
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