CN116134562A - 变压器和包括该变压器的平板显示装置 - Google Patents

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CN116134562A CN202180060473.9A CN202180060473A CN116134562A CN 116134562 A CN116134562 A CN 116134562A CN 202180060473 A CN202180060473 A CN 202180060473A CN 116134562 A CN116134562 A CN 116134562A
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南泽薰
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Abstract

根据本发明一个实施例的变压器包括：芯单元，包括上部芯和下部芯；线圈单元，其一部分被设置在芯单元中；以及线圈架单元，被设置在芯单元与线圈单元之间，其中，线圈单元包括第一线圈和第二线圈，该第二线圈的至少一部分被设置在第一线圈的侧表面上，芯单元包括第一外支脚部、第二外支脚部、以及设置在第一外支脚部与第二外支脚部之间的中间支脚部，并且第一线圈与第二线圈之间的最短距离可以是从第一线圈的最外部分到第一外支脚部和第二外支脚部之中与其相邻的一个外支脚部的最短距离的0.1倍至0.3倍长。

Description

变压器和包括该变压器的平板显示装置
技术领域
本公开涉及变压器和包括该变压器的平板显示装置。
背景技术
为了驱动电子装置，通常需要驱动力，而为了向电子装置提供驱动力，基本上使用电源装置，如电源单元(PSU)。
特别地，显示装置(诸如平板TV)被要求纤薄，并且持续地以越来越大的尺寸实现。因此，需要在满足这种大型显示器的增大功率要求的同时减小其厚度。
变压器在电源单元(PSU)中比其它元件占据更大的体积。为了实现薄型变压器，通常考虑从变压器省略厚的元件或调整其数量的方法。例如，近年来，在构成平板显示装置的电源单元的变压器中，省略绕有初级线圈和次级线圈以便固定到其上的线圈架，或者采用多个低容量的薄型变压器。
在这种PSU中，对于电路的谐振回路的设计和频率匹配，需要特定范围内(例如，50μH或更大)的漏电感。然而，由于一般薄型变压器被构造为使得初级线圈和次级线圈在竖直方向上堆叠，因此，在竖直方向上堆叠的初级线圈和次级线圈二者都对变压器的厚度产生影响。因此，在减少变压器厚度方面存在限制，并且漏电感被极大地减小(例如，大约3μH)。为了在电路中实现切换模式操作，必须确保漏电感高于预定水平。
因此，需要一种能够进一步纤薄并确保足够的漏电感的变压器以及使用该变压器的平板显示装置。
发明内容
技术目的
本公开的技术任务是提供一种能够进一步变薄并确保足够的漏电感的薄型变压器以及使用该薄型变压器的平板显示装置。
此外，本公开提供了一种具有纤薄结构的呈现优良的散热性能的薄型变压器以及使用该薄型变压器的平板显示装置。
本公开的技术任务不限于上述技术任务，并且本领域技术人员将从以下描述中更清楚地理解本文中未提及的其它技术任务。
技术方案
根据一实施例的变压器可以包括：芯单元(core unit)，包括上部芯和下部芯；线圈单元，部分地设置在芯单元中；以及线圈架单元(bobbin unit)，设置在芯单元与线圈单元之间。线圈单元可以包括第一线圈和第二线圈，第二线圈至少部分地设置在第一线圈侧面。线圈架单元可以包括第一线圈架和第二线圈架，第一线圈架具有形成在其中的第一接纳部分以接纳第一线圈，第二线圈架具有形成在其中的第二接纳部分以接纳第二线圈。第一线圈架可以包括从第一接纳部分朝向第二线圈架延伸的第一延伸部分，并且第二接纳部分可以被设置在第一延伸部分上。
在一示例中，下部芯的下表面与第一线圈之间的最短距离和下部芯的下表面与第二线圈之间的最短距离可以彼此不同。
在一示例中，可以包括：第一空间，形成在第一外支腿部与中心支腿部之间以接纳线圈架单元的一部分，以及第二空间，形成在第二外支腿部与中心支腿部之间以接纳线圈架单元的另一部分。
在一示例中，第一线圈和第二线圈可以在第一方向上至少部分地彼此重叠，该第一方向是从第一外支腿部朝向第二外支腿部的方向。
在一示例中，第一线圈与第二线圈之间的最短距离可以是从第一线圈的最外周到第一外支腿部和第二外支腿部之中与其相邻的一个外支腿部的最短距离的0.1倍至0.3倍长。
在一示例中，第二距离与第一距离的比率可以是1比1.3，该第二距离是第一空间或第二空间中的第一线圈与第二线圈之间的最短距离，该第一距离是第一空间和第二空间外部的第一线圈与第二线圈之间的最短距离。
在一示例中，下部芯的下表面与第一线圈之间的最短距离可以是下部芯的下表面与第二线圈之间的最短距离的0.3至0.7倍。
在一示例中，变压器还可以包括多个绝缘单元(insulating units)，这些绝缘单元分别设置在第一外支腿部与第一空间中的线圈架单元之间以及第二外支腿部与第二空间中的线圈架单元之间。
在一示例中，第一线圈架还可以包括设置在其上表面上的线圈引出部分，第二线圈架可以具有形成在其中的通孔，线圈引出部分穿过该通孔并被暴露。
在一示例中，第一线圈架可以包括第一顶部分、设置在顶部分下方的第一底部分、以及设置在顶部分与底部分之间的第一中部分。第一延伸部分可以被设置在底部分上。
在一示例中，第二线圈架可以包括第二顶部分、设置在顶部分下方的第二底部分、以及设置在第二顶部分与第二底部分之间的第二中部分。第一线圈架可以至少部分地被接纳在由第二顶部分的下表面和第二中部分的内侧表面所限定的凹部中。
在一示例中，第一延伸部分可以面向第二底部分的下表面。
此外，根据一实施例的变压器可以包括：芯单元，包括上部芯和下部芯；线圈单元，部分地设置在芯单元中；以及线圈架单元，设置在芯单元与线圈单元之间。线圈单元可以包括第一线圈和第二线圈，第二线圈至少部分地设置在第一线圈侧面。芯单元可以包括第一外支腿部、第二外支腿部和设置在第一外支腿部与第二外支腿部之间的中心支腿部。第一线圈与第二线圈之间的最短距离可以是从第一线圈的最外周到第一外支腿部和第二外支腿部之中与其相邻的一个外支腿部的最短距离的0.1倍至0.3倍。
在一示例中，线圈架单元可以包括第一线圈架和第二线圈架，该第一线圈架具有形成在其中的第一接纳部分以接纳第一线圈，第二线圈架具有形成在其中的第二接纳部分以接纳第二线圈。第一线圈架可以包括从第一接纳部分朝向第二线圈架延伸的第一延伸部分，并且第二接纳部分可以被设置在第一延伸部分上。
在一示例中，下部芯的下表面与第一线圈之间的最短距离和下部芯的下表面与第二线圈之间的最短距离可以彼此不同。
在一示例中，下部芯的下表面与第一线圈之间的最短距离可以比下部芯的下表面与第二线圈之间的最短距离更短。
在一示例中，第二线圈架可以包括从第二接纳部分朝向第一线圈架延伸的第二延伸部分，第一接纳部分可以设置在第二延伸部分下方。
在一示例中，第二接纳部分的一部分可以被设置在第一线圈与第二线圈之间。
在一示例中，芯单元还可以包括形成在第一外支腿部与中心支腿部之间以接纳线圈架单元的一部分的第一空间，以及形成在第二外支腿部与中心支腿部之间以接纳线圈架单元的另一部分的第二空间。
在一示例中，第一线圈和第二线圈可以在第一方向上至少部分地彼此重叠，第一方向是从第一外支腿部朝向第二外支腿部的方向。
在一示例中，第二距离与第一距离的比率可以是1比1.3，该第二距离是第一空间或第二空间中的第一线圈与第二线圈之间的最短距离，第一距离是第一空间和第二空间外部的第一线圈与第二线圈之间的最短距离。
在一示例中，下部芯的下表面与第一线圈之间的最短距离可以是下部芯的下表面与第二线圈之间的最短距离的0.3至0.7倍。
在一示例中，变压器还可以包括多个绝缘单元，这些绝缘单元分别设置在第一外支腿部与第一空间中的线圈架单元之间以及第二外支腿部与第二空间中的线圈架单元之间。
在一示例中，第一线圈架还可以包括设置在其上表面上的线圈引出部分，并且第二线圈架可以具有形成在其中的通孔，该线圈引出部分穿过该通孔并被暴露。
在一示例中，第一线圈架可以包括第一顶部分、设置在顶部分下方的第一底部分、以及设置在顶部分与底部分之间的第一中部分。第一延伸部分可以被设置在底部分上。
在一示例中，第二线圈架可以包括第二顶部分、设置在该顶部分下方的第二底部分、以及设置在第二顶部分与第二底部分之间的第二中部分。第一线圈架可以至少部分地被接纳在由第二顶部分的下表面和第二中部分的内侧表面所限定的凹部中。
在一示例中，第一延伸部分可以面向第二底部分的下表面。
此外，根据一实施例的平板显示装置可以包括其中设置有变压器的电源单元。变压器可以包括：芯单元，包括上部芯和下部芯；线圈单元，部分地设置在芯单元中；以及线圈架单元，设置在芯单元与线圈单元之间。线圈单元可以包括第一线圈和第二线圈，第二线圈至少部分地设置在第一线圈侧面。芯单元可以包括第一外支腿部、第二外支腿部、和设置在第一外支腿部与第二外支腿部之间的中心支腿部。第一线圈与第二线圈之间的最短距离可以是从第一线圈的最外周到第一外支腿部和第二外支腿部中与其相邻的一个外支腿部的最短距离的0.1倍至0.3倍。
此外，根据另一实施例的变压器可以包括：芯单元，包括上部芯和下部芯；线圈单元，部分地设置在芯单元中；线圈架单元，设置在芯单元与线圈单元之间；以及多个线圈固定单元，设置为围绕线圈单元的上部的至少一部分和外侧部的至少一部分，以将线圈单元固定到线圈架单元并将线圈单元与芯单元电隔离(electrically isolate)。
在一示例中，线圈单元可以包括第一线圈和设置在第一线圈旁边的第二线圈。芯单元可以包括第一外支腿部、第二外支腿部、以及设置在第一外支腿部与第二外支腿部之间的中心支腿部，第一外支腿部和第二外支腿部在平面中在第一方向上延伸并且沿与第一方向相交的第二方向彼此间隔开。
在一示例中，线圈架单元可以包括第一线圈架和第二线圈架，该第一线圈架包括向上支撑第一线圈的第一板和设置在第一板的上表面上以允许第一线圈架缠绕在其外周表面上的第一侧壁，该第二线圈架包括向上支撑第二线圈的第二板和设置在第二板的上表面上以允许第二线圈架缠绕在第二板的外周表面上的第二侧壁。第一线圈架可以被设置在由第二侧壁的内周表面所限定的通孔中。
在一示例中，多个线圈固定单元中的至少一部分可以被设置在线圈单元的上部和外侧部的在竖直方向上与芯单元重叠的部分上。
在一示例中，多个线圈固定单元中的至少一部分可以包括第1-1线圈固定单元、第2-1线圈固定单元、第1-2线圈固定单元和第2-2线圈固定单元，第1-1线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在芯单元的第一外支腿部与中心支腿部之间设置的第一接纳空间中围绕第一线圈的上侧和外侧表面，第1-2线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在第一接纳空间中围绕第二线圈的上侧和外侧表面，第1-2线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在第二接纳空间中围绕第一线圈的上侧和外侧表面，第2-2线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在第二接纳空间中围绕第二线圈的上侧和外侧表面。
在一示例中，多个线圈固定单元中的至少一部分可以包括第三线圈固定单元和第四线圈固定单元，第三线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在芯单元的第一外支腿部与中心支腿部之间设置的第一接纳空间中围绕第一线圈的上侧以及第二线圈的上侧和外侧表面，第四线圈固定单元在第一方向上延伸并且被设置为在芯单元的第二外支腿部与中心支腿部之间设置的第二接纳空间中围绕第一线圈的上侧以及第二线圈的上侧和外侧表面。
在一示例中，多个线圈固定单元中的至少一部分可以进一步从芯单元的相对端在第一方向上延伸1至10mm。
在一示例中，多个线圈固定单元中的每一个可以包括一片柔性绝缘带，并且该绝缘带可以包括Kapton、酮或聚酰亚胺。
在一示例中，线圈架单元的高度可以是线圈单元的高度的100％至140％。
在一示例中，多个线圈固定单元中的每一个的厚度可以是第一板或第二板的厚度的90％或更小。
此外，根据另一实施例的平板显示装置可以包括其中设置有变压器的电源单元。变压器可以包括：芯单元，包括上部芯和下部芯；线圈单元，部分地设置在芯单元中；线圈架单元，设置在芯单元与线圈单元之间；以及多个线圈固定单元，设置为围绕线圈单元的上部的至少一部分和外侧部的至少一部分，以将线圈单元固定到线圈架单元，并将线圈单元与芯单元电隔离。
有益效果
在根据一实施例的变压器和包括该变压器的平板显示装置中，通过控制初级线圈与次级线圈之间的间隔距离来确保漏电感。
此外，由于第一线圈架和第二线圈架的联接结构，初级线圈与芯之间的绝缘距离得到保证，从而确保了足够的漏电感。
此外，在根据另一实施例的变压器和包括该变压器的平板显示装置中，线圈架单元的上部被薄膜型线圈固定单元代替，因此与包括具有上板的普通线圈架的变压器相比，该变压器可以更纤薄。
此外，热量通过线圈架单元的其上未设置线圈固定单元的部分而被平稳地消散。此外，尽管线圈固定单元被设置在线圈架单元的一部分上，但是与具有上板的普通线圈架相比，在散热方面是有利的。
通过本公开可实现的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的其它效果。
附图说明
图1a是根据一实施例的变压器的立体图。
图1b是根据实施例的变压器的平面图。
图2是根据实施例的变压器的分解立体图。
图3是根据实施例的线圈架单元的分解立体图。
图4是根据该实施例的变压器沿着图1b中的线B-B’截取的剖视图。
图5a是根据实施例的变压器的沿着图1b中的线A-A’截取的剖视图。
图5b是图5a中的部分C的放大图。
图6示出了电子产品的电源单元的电路的构造的示例。
图7示出了根据实施例的变压器的取决于间隙比的漏电感的变化。
图8是根据实施例另一方案的变压器的剖视图。
图9是根据另一实施例的变压器的立体图。
图10是根据另一实施例的变压器的分解立体图。
图11是根据另一实施例的变压器的立体图，其中，芯被移除。
图12是根据另一实施例的变压器的平面图。
图13是根据另一实施例的变压器的沿着图12中的线D-D’截取的剖视图。
图14示出了根据另一实施例的组装变压器的过程的示例。
图15示出了根据另一实施例的另一方案的组装变压器的过程的示例。
图16是根据另一实施例的另一方案的变压器的剖视图。
图17是根据比较例的变压器的剖视图。
图18示出了测量从根据另一实施例和比较例的变压器产生的热量的测试结果。
具体实施方式
现在，在下文中将参照附图对本公开进行更全面地描述，在该附图中示出了各种实施例。然而，示例可以以许多不同的形式体现，并且不应该理解为限制于本文中阐述的实施例。应该理解，本公开覆盖落入本公开范围和精神内的所有修改、等同物和替代方案。
虽然包括“第二”、“第一”等在内的序列数可用于描述各种组件，但其不旨在限制组件。这些表达仅用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，可以将第二元件命名为第一元件，并且类似地，可以将第一元件命名为第二元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个列出的相关项目的任意组合及所有组合。
应该理解，当元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，其可以直接连接或联接到该另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一个元件时，不存在中间元件。
在实施例的描述中，应该理解，当诸如层(膜)、区域、图案或结构的元件被称为在诸如基板、层(膜)、区域、焊盘或图案的另一个元件“上”或“下”时，术语“上”或“下”意味着该元件“直接”形成在另一个元件上或下，或者“间接”形成在另一个元件上或下，使得也可以存在中间元件。还应该理解，上或下的标准是基于附图的。此外，为了说明清楚或方便起见，附图中所示的层(膜)、区域、图案或结构的厚度或尺寸被夸大、省略或者示意性地示出。并且可以不精确地反映实际尺寸。
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开的示例性实施例。如本文中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式旨在包括复数形式。还应该理解，当在本文中使用术语“包括”或“具有”时，指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合。
除非另有限定，否则包括技术术语或科学术语的本文中使用的所有术语具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义。诸如在常用词典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本说明书中清楚地限定。
在下文中，将参照附图详细描述实施例，并且即使当在不同附图中描绘时，相同或等同的元件也由相同的附图标记表示，并且将省略对其的冗余描述。此外，将使用笛卡尔坐标系来描述实施例，但也可以使用其它坐标系。在笛卡尔坐标系中，x轴、y轴和z轴在每个附图中被示出为彼此垂直，但是实施例不限于此。即，x轴、y轴和z轴可以彼此倾斜地相交。
此外，考虑到与实施例相关的变压器被安装在显示装置中，用于促进显示装置的变薄的变压器的厚度(或竖直高度)可以是14mm或更小，优选地12mm或更小，并且更优选地10mm或更小。
在下文中，将参照附图详细描述根据实施例的变压器。
图1a是根据一实施例的变压器的立体图，并且图1b是根据实施例的变压器的平面图。此外，图2是根据实施例的变压器的分解立体图。此外，图3是根据实施例的线圈架单元的分解立体图。
一并参照图1a至图3，根据实施例的变压器100可以包括芯单元110、线圈架单元120和130、以及端子单元TM1和TM2。在下文中，将详细描述相应的组件。
芯单元111和112可以具有磁路的功能，并且可以用作磁通量的路径。芯单元111和112可以包括设置在上部位置的上部芯111和设置在下部位置的下部芯112。这两个芯111和112可以形成为在竖直方向上彼此对称或不对称。然而，为了便于说明，下面的描述将假设这两个芯形成为竖直地彼此对称。
上部芯111和下部芯112中的每一个可以包括具有平板形状的本体部分以及多个支腿部OL1-1、OL1-2、OL2-1、OL2-2、CL1和CL2，这些支腿部在厚度方向(即，Z轴方向)上从本体部分突出并在预定方向上延伸。例如，上部芯111的多个支腿部OL1-1、OL1-2和CL1可以包括两个外支腿OL1-1和OL1-2和一个中心支腿CL1，该两个外支腿OL1-1和OL1-2在平坦表面上在一个轴向方向(在此，Y轴方向)上延伸并且在另一个轴向方向(在此，X轴方向)上彼此间隔开，以及该一个中心支腿CL1设置在这两个外支腿OL1-1与OL1-2之间。
当上部芯111和下部芯112在竖直方向上彼此联接时，上部芯111的外支腿OL1-1和OL1-2以及中心支腿CL1中的每一个面对下部芯112的外支腿OL2-1和OL2-2以及中心支腿CL2中的相应一个。彼此面对的一对外支腿OL1-1和OL2-1可以被称为“第一外支腿部”，彼此面对的另一对外支腿OL1-2和OL2-2可以被称为“第二外支腿部”，并且所述一对中心支腿CL1和CL2可以被称为“中心支腿部”。
在彼此面对的成对外支腿和中心支腿之中的至少一对之间可以形成具有预定距离(例如10至200μm，但不限于此)的间隙。所述一对中心支腿之间的间隙的尺寸和所述两对外支腿中的每一对之间的间隙的尺寸可以被调整，以便控制芯单元110的电感，并且可以通过改变间隙的数量来控制产生的热量。
此外，芯单元110可以包括磁性材料，例如，铁或铁氧体，但是本公开不限于此。
由于芯单元110围绕线圈架单元120和130中的每一个的外周的一部分，因此可以看出，被接纳在线圈架单元120和130中的初级线圈的一部分(未示出)和次级线圈的一部分(未示出)被设置在芯单元110内部。
线圈架单元120和130可以包括第一线圈架120和第二线圈架130。
第一线圈架120和第二线圈架130可以分别具有形成在其中的第一通孔TH1和第二通孔TH2，并且芯单元110的中心支腿CL1和CL2可以被对准以穿过第一通孔TH1和第二通孔TH2。
第一线圈架120的至少一部分可以被接纳在第二线圈架130中，并且可以包括第一顶部分121、第一中部分123和第一底部分122。
第一顶部分121和第一底部分122中的每一个可以采取具有圆角的四边形平板的形式，但是本公开不限于此。此外，第一底部分122可以具有在支腿部彼此间隔开的方向(即，X轴方向)上比第一顶部分121更向外延伸的平板形状。
第一中部分123可以被设置在第一顶部分121与第一底部分122之间，以便在竖直方向上定向，并且可以将中心支腿部与构成初级线圈的导线(未示出)电隔离。由第一顶部分121的下表面、第一中部分122的外侧表面和第一底部分的上表面的一部分限定的空间可以用作接纳构成初级线圈的导线的接纳空间。
第二线圈架130可以包括第二顶部分131、第二中部分133、第二底部分132以及板支撑部分CBS1和CBS2。
第二中部分133可以被设置在第二顶部分131与第二底部分132之间，以便在竖直方向上定向，并且可以将构成次级线圈的导线(未示出)与构成初级线圈的导线(未示出)电隔离。由第二顶部分131的下表面的一部分、第二中部分132的外侧表面和第二底部分的上表面的一部分所限定的空间可以用作接纳构成次级线圈的导线的接纳空间。
此外，在第二底部分132的长轴方向上彼此间隔开的板支撑部分CBS1和CBS2可以起到当变压器100被安装在装置的电路板(诸如PSU，未示出)上时支撑变压器100的作用。
端子单元TM1和TM2可以被设置在第二顶部分132在其长轴方向上的相应端部。端子单元TM1和TM2可以起到将变压器100固定到电源单元(PSU)的板(未示出)的作用，并且可以用作变压器100的初级和次级线圈(未示出)与电源单元(PSU)的板(未示出)之间的导电连接的路径。
更详细地，第一端子单元TM1可以包括彼此间隔开的多个引脚，并且构成初级线圈的导线的两端中的任何一端可以导电地连接到多个引脚中的至少一个。第二端子单元TM2可以包括彼此间隔开的多个引脚，并且构成次级线圈的导线的两端中的任何一端可以导电地连接到多个引脚中的至少一个。
当构造变压器100时，第一线圈架120的至少一部分可以被接纳在由第二线圈架130的第二顶部分131的下表面和第二中部分133的内侧表面所限定的凹部RC中。此外，在第一线圈架120和第二线圈架130彼此联接的状态下，第一顶部分121的上表面面对第二顶部分131的下表面，并且第一底部分122的上表面的在竖直方向上与第一顶部分121不重叠的部分(即，向外延伸的部分)面对第二底部分132的下表面。此外，在联接状态下，第一顶部分121的线圈引出部分124可以穿过第二顶部分131中的第三通孔TH3并且可以向上暴露。由于线圈引出部分124，构成初级线圈的导线的两端可以容易地引出并固定到第二顶部分131的上表面，并且可以直接连接到第一端子单元TM1。
将参照图4至图5b描述初级线圈和次级线圈接纳在如上所述联接的线圈架单元120和130中的状态。
图4是根据该实施例的变压器沿着图1b中的线B-B’截取的剖视图。
参照图4，线圈架单元120和130被设置在芯单元110与线圈单元140和150之间。
更详细地，线圈单元140和150以及线圈架单元120和130部分地设置在芯单元110中的第一空间SP1和第二空间SP2中。第一空间SP1和第二空间SP2可以在支腿部彼此间隔开的方向上彼此间隔开，其中在其间(即，X轴方向)插入有中心支腿CL1和CL2，并且其中的每一个可以具有在Y轴方向上延伸的四边形截面。此外，第一空间SP1可以位于芯单元110的中心支腿部CL1和CL2与第一外支腿部OL1-1和OL2-1之间，并且第二空间SP2可以位于中心支腿部CL1和CL2与第二外支腿部OL1-2和OL2-2之间。
第一线圈架120可以包括在其中接纳初级线圈140的第一接纳部分RP1和从第一接纳部分RP1朝向第二线圈架130延伸的第一延伸部分EP1。也就是说，第一接纳部分RP1可以是由第一顶部分121、第一中部分123、和第一底部分122的除了第一延伸部分EP1之外的部分所限定的部分。
第二线圈架130可以包括在其中接纳次级线圈150的第二接纳部分RP2和从第二接纳部分RP2朝向第一线圈架120延伸的第二延伸部分EP2。也就是说，第二接纳部分RP2可以包括第二顶部分131的除了第二延伸部分EP2之外的部分、第二中部分133和第二底部分132。
此外，第二接纳部分RP2被设置在第一延伸部分EP1上，并且第一接纳部分RP1被设置在第二延伸部分EP2下方。因此，从下部芯112的下表面到初级线圈140的最短距离h1不同于从下部芯112的下表面到次级线圈150的最短距离h2。也就是说，从下部芯112的下表面到初级线圈140的最短距离h1比从下部芯112的下表面到次级线圈150的最短距离h2更短。例如，从下部芯112的下表面到初级线圈140的最短距离h1是从下部芯112的下表面到次级线圈150的最短距离h2的0.3倍到0.7倍长。
此外，由于线圈架单元120和130的上述联接结构，初级线圈140的一部分和次级线圈150的一部分在从第一外支腿部朝向第二外支腿部的方向上彼此重叠，并且其剩余部分彼此不重叠。初级线圈140和次级线圈150可以在竖直方向上彼此不重叠。
次级线圈150的至少一部分被设置在初级线圈140旁边，并且第二接纳部分RP2的一部分(即第二中部分133)在水平方向上设置在初级线圈140与次级线圈150之间。
初级线圈140和次级线圈150中的每一个可以是多匝绕组，其中刚性金属导体(例如铜导线)被缠绕多次，但是本公开不限于此。此外，构成次级线圈150的导线的厚度可以是构成初级线圈140的导线的厚度的50％至150％，但是本公开不限于此。
同时，绝缘单元161和162可以被设置在线圈架单元120和130与相应的外支腿部之间。绝缘单元161和162可以从第二接纳部分RP2的上表面上的区域延伸到第二接纳部分RP2的外侧，随后可以弯曲并延伸以便围绕第二接纳部分RP2和第一延伸部分EP1的外侧，随后可以弯曲并延伸到第一延伸部分EP1的下表面上的区域。因此，次级线圈150和初级线圈140两者都可以与芯单元110的外支腿部电隔离。绝缘单元161和162可以包括具有优良绝缘特性的材料，诸如酮或聚酰亚胺，但是本公开不限于此。
由于上述结构，初级线圈140与芯单元110之间的绝缘距离可能大大增加。例如，如果第二延伸部分EP2不存在，则从初级线圈140的上侧开始的第一绝缘距离PATH1直接延伸到上线圈架的下表面。然而，由于第二延伸部分EP2的存在，第一绝缘距离PATH1在x轴方向上延伸的长度等于或大于第二延伸部分的长度。此外，从初级线圈140的下侧开始的第二绝缘距离PATH2延伸的长度等于第一延伸部分EP1在x轴方向上的长度与每个绝缘单元161和162在x轴方向上的长度之和。
此外，除了通过初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β获得的漏电感之外，由于第一接纳部分RP1与第二接纳部分RP2之间在水平方向上的错位，可能会进一步向其增加单独漏电感。
在下文中，将参照图5a和图5b描述变压器的未被芯单元110包络(envelop，包裹)的部分。
图5a是根据实施例的变压器的沿着图1b中的线A-A’截取的剖视图，并且图5b是图5a中的部分C的放大图。
一并参照图5a和图5b，在线圈架单元120和130未被芯单元110包络的区域中，在第一线圈架120中可以不设置第一延伸部分EP1。此外，在未由芯单元110包络线圈架单元120和130的区域中，即在第一空间SP1和第二空间SP2外部的区域中，初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离α可以与在由芯单元110包络线圈架单元120和130的区域中的初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β相同或不同。
优选地，最短距离比(β/α)可以是1至1.3。当最短距离比(β/α)小于1时，变压器100的整体尺寸增大，并且漏电感的变化不大。另一方案，当最短距离比(β/α)超过1.3时，变压器100的能量转换效率降低。然而，具有上述范围的最短距离比(β/α)是当图1b中的切割线A-A’和切割线B-B’在平面中的中心支腿部的中心处彼此相交时而确定的值，并且可以根据第一中部分123和第二中部分133中的每一个在缠绕方向上的曲率半径而变化。
在下文中，将参照图6描述根据实施例的变压器100和其中可以安装有变压器100的电路的构造。
图6示出了电子产品的电源单元的电路的构造的示例。
参照图6，示出了包括方波发生器210、谐振器220和整流器230的电子产品(例如，平板TV)的电源单元(即，PSU)的电路的构造。通常，平板TV不仅支持正常模式，还支持各种其它操作模式(诸如低功率模式)，并且需要以高效率实现每种操作模式。因此，谐振器220以LLC谐振转换器的形式实现。LLC谐振转换器包括第一电感器(Lr)221、第二电感器(Lm)222和电容器(Cr)223。第二电感器222的电感(Lm)可以被认为是操作电路的电感。谐振频率随PSU的工作频率而变化，并且第一电感器221的电感(Lr)和电容器223的电容(Cr)是确定工作频率的因素。如果第一电感器221的电感(Lr)和电容器223的电容(Cr)没有被设置为适当的值，则电路的整体效率可能恶化，或者电路可能发生故障。
集成漏电感的变压器(诸如根据实施例的变压器100)的电感(L)值对应于谐振器220中的“Lm”，而其漏电感(Lk)值对应于谐振器220中的“Lr”。
一般平板TV的PSU所需的比率(lk/Lm)为10％到20％，但常规变压器的“Lk”值过低而不能满足比率要求。
更详细地，可以使用下面的等式1来获得变压器的漏电感。
【等式1】
Lk＝(1-k)*Lm
在等式1中，“Lk”表示漏电感，“k”表示联接系数，并且“Lm”表示变压器的电感。在此，联接系数k可以通过实验获得，并且例如可以通过下面的等式2获得。
【等式2】
k＝0.7307-[0.0556*ln(x)]
在等式2中，“x”表示间隙比，具体地说，表示初级线圈与次级线圈之间的间隔距离与初级线圈的最外周和与其相邻的外支腿部之间的最短距离的比，其限定了可以缠绕次级线圈的空间(为了方便，在下文中称为“缠绕空间”)。
更详细地，当第一线圈架120和第二线圈架130两者均存在时，初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离(即，图4中的β)对应于初级线圈140的最外周与次级线圈150的最内周之间的距离。此外，如果仅存在第一线圈架120，则在有次级线圈150存在的缠绕空间中的次级线圈150与初级线圈140之间的距离的最大允许值对应于从初级线圈140的最外周到与其相邻的外支腿部的最短距离(即，图4中的d1)。
变压器的漏电感随联接系数而变化，并且联接系数特别地受到芯单元110中的初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离的影响。
然而，初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β取决于次级线圈150的最内周在缠绕空间中所处的位置。当仅关注最短距离β的增大时，次级线圈150的匝数被限制在有限的缠绕空间中。此外，为了增加缠绕空间的尺寸，需要增加芯单元110的尺寸，因此在缠绕空间的尺寸增加的程度也存在限制。
因此，在实施例中，通过控制间隙比(即，初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β和从初级线圈140的最外周到与其相邻的外支腿部的最短距离d2的比)来确保漏电感。
图7和下面的表1示出了测量漏电感中的变化的实验结果，该变化取决于初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β以及间隙比。在实验中，0.1Ψ*40股(strands)厚度为0.75mm的电线被缠绕成两层以实现初级线圈140，0.08Ψ*210股厚度为1.4mm的导线被用于实现次级线圈150。
【表1】
β[mm] β/d1 <![CDATA[L<sub>m</sub>[μH]]]> <![CDATA[L<sub>L</sub>[μH]]]> <![CDATA[L<sub>L</sub>/L<sub>m</sub>]]>
1.3 6.80％ 299 35.5 11.90％
2.9 15.30％ 299 50.3 16.80％
5.7 30.00％ 299 59.9 20.00％
8.4 44.20％ 299 67 22.40％
在图7中，横轴表示间隙比，纵轴表示变压器100的漏电感LL与自感Lm之比(LL比)。参照图7和表1，可以看出，随着间隙比增加，变压器100的漏电感LL与自感Lm的比率以对数函数的形式增加(其可以被建模如下：y＝0.0556ln(x)+0.2693，其中接近率为0.997)。
然而，初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β优选是“d1”的0.1至0.3倍。如果该比率小于0.1，则安装有变压器的电路板(例如，PSU)的LLC匹配可能会丢失，因此，操作频率可能上升，这可能导致板的控制变得不可能。如果该比率超过0.3，则变压器100的效率可能劣化，并且可能在板上发生振荡。然而，该示例是在使用一般PSU的假设下给出的，并且本公开不限于此，这取决于变压器安装在其中的电路的类型。
因此，参照等式1和2，可以看出，漏电感受到联接系数k的影响，并且联接系数受到初级线圈与次级线圈之间的距离以及它们之间的重叠面积的影响。在根据实施例的变压器100中，通过控制初级线圈与次级线圈之间的间隔距离以便增加漏电感从而降低联接系数，并且通过将用于初级线圈的接纳空间和用于次级线圈的接纳空间在水平方向上彼此错开来确保额外漏电感。
因此，根据实施例的变压器由于线圈架单元的上述联接结构而能够被纤薄化并且能够确保高的LK值，因此适于构造平板TV的电源单元。
根据上述实施例的变压器100，在线圈架单元120和130被芯单元110包络的至少一个区域中，由于线圈架单元120和130的联接结构，第二接纳部分RP2被设置在第一延伸部分EP1上，第一接纳部分RP1被设置在第二延伸部分EP2下方，由此第一接纳部分RP1和第二接纳部分RP2在水平方向上至少部分地彼此重叠。然而，根据实施例的另一方案，接纳初级线圈140的空间和接纳次级线圈150的空间可以彼此平行。这将参照图8进行描述。
图8是根据实施例另一方案的变压器的剖视图。
图8示出了变压器100’的区域的剖视图，其中初级线圈140、次级线圈150、第一线圈架120’和第二线圈架130’被芯单元110包络。为了清楚地理解，图8中省略了绝缘单元161和162的图示。当然，然而，根据另一方案的变压器100’也可以包括绝缘单元161和162。
第一线圈架120’提供在其中接纳初级线圈140的第一接纳空间RS1，第二线圈架130’提供在其中接纳次级线圈150的第二接纳空间RS2。
第二线圈架130’可以比第一线圈架120’进一步向外设置在中心支腿部CL1和CL2与第一外支腿部OL1-1和OL1-2之间以及中心支腿部CL1和CL2与第二外支腿部OL2-1和OL2-2之间。
此外，第一接纳空间RS1和第二接纳空间RS2可以在从芯单元110的第一外支腿部OL1-1和OL1-2朝向其第二外支腿部OL2-1和OL2-2的方向上至少部分地彼此重叠。在一示例中，第一接纳空间RS1和第二接纳空间RS2可以彼此平行，但本公开不限于此。
由于接纳空间RS1和RS2的重叠，初级线圈140和次级线圈150也可以在从第一外支腿部OL1-1和OL1-2朝向第二外支腿部OL2-1和OL2-2的方向上至少部分地彼此重叠。
优选地，在根据另一方案的变压器100’中，间隙比(即初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β’与从初级线圈140的最外周到与其相邻的外支腿部的最短距离D2的比(β’/d2))可以是0.1至0.3。
此外，与上述实施例的变压器100类似，在根据另一方案的变压器100’中，在线圈架单元120’和130’未被芯单元110包络的区域中初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离可以与在线圈架单元120’和130’被芯单元110包络的区域中初级线圈140与次级线圈150之间的最短距离β’相同或不同。优选地，最短距离比(β/α)可以是1至1.3。
在下文中，将参照附图详细描述根据其它实施例的变压器300和300’。
图9是根据另一实施例的变压器的立体图，并且图10是根据另一实施例的变压器的分解立体图。
一并参照图9和图10，根据另一实施例的变压器300可以包括芯单元310、线圈架单元320和330、第一线圈340、第二线圈350、第一线圈固定单元361、362、363和364以及第二线圈固定单元371、372、373和374。以下，将详细描述相应组件。
由于芯单元311和312具有与根据上述实施例的芯单元111和112的构造类似的构造，因此将省略其重复描述。
当根据另一实施例的芯单元311和312的上部芯311和下部芯312在竖直方向上彼此联接时，第一接纳空间可以被设置在第一外支腿部与中心支腿部之间，第二接纳空间可以被设置在第二外支腿部与中心支腿部之间。
线圈架单元320和330可以包括第一线圈架320和第二线圈架330。
第一线圈架320和第二线圈架330可以分别具有形成在其中的第一通孔TH1和第二通孔TH2，并且可以被对准，使得芯单元310的中心支腿部CL1和CL2穿过第一通孔TH1，并且使得第一线圈架120被接纳在第二通孔TH2中。
第一线圈架320和第二线圈架330中的每一个可以具有长轴和短轴，长轴在中心支腿部和外支腿部中的每一个在平面中延伸的方向(即，Y轴方向)上延伸，短轴在中心支腿部和外支腿部在平面中彼此间隔开的方向(即，X轴方向)上延伸。
第一线圈架320可以包括第一侧壁321和设置在第一侧壁321的下端的第一板322。
第一侧壁321可以采取具有圆角的四边形平板的形式，并且第一板322可以采取具有圆角的四边形环型平板的形式。然而，本公开不限于此。
第一侧壁321可以将中心支腿部CL1和CL2与第一线圈340彼此电隔离。此外，第一侧壁321的内周表面可以限定第一通孔TH1，第一线圈340可以缠绕在第一侧壁321的外周表面上。
第一板322可以使下部芯322和第一线圈340彼此电隔离，并且可以向上支撑第一线圈340。
第二线圈架330可以包括第二侧壁131和设置在第二侧壁131的下端的第二板132。
第二侧壁331可以采取具有圆角的四边形平板的形式，第二板332可以采取具有圆角的四边形环型平板的形式。然而，本公开不限于此。
第二侧壁331可以将第一线圈340和第二线圈350彼此电隔离。此外，第二侧壁331的内周表面可以限定第二通孔TH2，第二线圈350可以缠绕在第二侧壁331的外周表面上。
第二板332可以将下部芯322和第二线圈350彼此电隔离，并且可以向上支撑第二线圈350。
第一线圈340和第二线圈350中的每一个可以是多匝绕组，其中刚性金属导体(例如铜导线)被缠绕多次，但是本公开不限于此。此外，构成第二线圈350的导线的厚度可以是构成第一线圈340的导线的厚度的50％至150％，但是本公开不限于此。此外，在根据实施例的变压器300中，第一线圈340可以对应于初级线圈，并且第二线圈150可以对应于次级线圈，但是本公开不限于此。此外，构成第一线圈340的导线的两端和构成第二线圈350的导线的两端可以沿相反的方向被引出。然而，这些引出方向仅是示例性的，并且本公开不限于此。
同时，线圈固定单元361、362、363、364、371、372、373和374可以被设置在第一线圈140和第二线圈350的上部和外周表面的至少一部分上。线圈固定单元361、362、363、364、371、372、373和374可以包括绝缘和柔性材料。例如，每个线圈固定单元可以包括一片绝缘带，该绝缘带包括Kapton、酮、聚酰亚胺等。在另一示例中，每个线圈固定单元可以通过模制诸如环氧树脂的聚合物或粘结粘合剂而形成。然而，本公开不限于此，只要线圈固定单元能够固定第一线圈340和第二线圈350并且至少将其与芯单元310电隔离即可。
线圈固定单元可以包括第一线圈固定单元361、362、363和364以及第二线圈固定单元371、372、373和374。
第一线圈固定单元361、362、363和364可以被设置在第一线圈340的上表面和外周表面(或上部和外侧部)的至少一部分上，以固定第一线圈340并使其电隔离。
此外，第二线圈固定单元371、372、373和374可以被设置在第二线圈350的上表面和外周表面(或者上部和外侧部)的至少一部分上，以固定第二线圈350并使其电隔离。
在下文中，将参照图11至图13更详细地描述线圈固定单元。图11是根据另一实施例的变压器的立体图，其中，芯被移除。
参照图11，第一线圈固定单元361、362、363和364可以包括在第一线圈架320的长轴方向(即，Y轴方向)上延伸并彼此面对的第1-1线圈固定单元361和第1-2线圈固定单元362，并且可以包括在第一线圈架320的短轴方向(即，X轴方向)上延伸并彼此面对的第1-3线圈固定单元363和第1-4线圈固定单元364。
此外，第二线圈固定单元371、372、373和374可以包括在第二线圈架330的长轴方向(即Y轴方向)上延伸并彼此面对的第2-1线圈固定单元371和第2-2线圈固定单元372，并且可以包括在第二线圈架330的短轴方向(即X轴方向)上延伸并彼此面对的第2-3线圈固定单元373和第2-4线圈固定单元374。
图12是根据另一实施例的变压器的平面图，并且图13是根据另一实施例的变压器的沿着图12中的线D-D’截取的剖视图。
为了更好地理解，图12中的平面图示出了根据另一实施例的变压器300，其中上部芯311被从其中移除。参照图12，为了确保与芯单元310的电绝缘，优选，第1-1线圈固定单元361、第2-1线圈固定单元371、第1-2线圈固定单元362和第2-2线圈固定单元372中的每一个在其延伸方向(即，Y轴方向)上从芯单元310进一步延伸预定长度d4。例如，“d4”可以是1mm至10mm，但是本公开不限于此。
同时，线圈固定单元363、364、373和374中的每一个在其延伸方向(即，X轴方向)上的长度可以根据与其对应的线圈的宽度来确定，该延伸方向在第一线圈架320和第二线圈架330的短轴方向(即，X轴方向)上延伸。例如，第2-3线圈固定单元373在其延伸方向上的长度d5可以是第二线圈150在相同方向上的宽度d6的1/5至1/3。当比值(d5/d6)小于1/5时，线圈没有被牢固地固定，而当比值(d5/d6)超过1/3时，线圈固定单元覆盖了线圈的相对较大的面积，从而使散热效率劣化。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，上述比率仅仅是示例性的，并且可以在确保优异的散热和固定能力的范围内改变。
上面参照图11和图12描述的线圈固定单元的数量及其布置仅是示例性的，并且本公开不限于此。例如，尽管第1-3线圈固定单元363、第2-3线圈固定单元373、第1-4线圈固定单元364和第2-4线圈固定单元374中的每一个被设置在第一线圈架320和第二线圈架330中的对应一个的在其短轴方向上的中心处，但是线圈固定单元363、364、373和374中的至少一个可被分成为在短轴方向被设置成彼此间隔开的两个或更多个部分。
然而，为了将第一线圈340和第二线圈350与芯单元110电隔离，优选，线圈固定单元被设置在第一线圈340和第二线圈350的在竖直方向上与芯单元310重叠的部分上。这将参照图13进行描述。
参照图13，优选地，包括设置在第一外支腿位置OL1-1和OL2-1与中心支腿部CL1和CL2之间的第一接纳空间中的第1-1线圈固定单元361和第2-1线圈固定单元371，以及设置在第二外支腿位置OL1-2和OL2-2与中心支腿部CL1和CL2之间的第二接纳空间中的第1-2线圈固定单元362和第2-2线圈固定单元372。
同时，线圈固定单元361、362、363、364、371、372、373和374中的每一个的厚度可以是第一板322或第二板332的厚度t的90％或更小。此外，线圈架单元320和330的高度h3可以等于初级线圈340或次级线圈350的高度h4或者为其140％或更小。例如，当线圈340或350的高度h4为1.8cm时，线圈架的高度可以是1.8至2.52cm。
图14示出了根据另一实施例的组装变压器的过程的示例。
图14示出了设置第2-2线圈固定单元372的过程。具体地，第2-2线圈固定单元372可以依次附接到第二线圈架130的第二侧壁331的上表面、第二线圈350的上表面和外周表面以及第二板331的侧表面，以便将其围绕。附接顺序可以与图14所示的顺序不同。为了确保更优异的固定和电隔离能力，第2-2线圈固定单元372可以从第二侧壁331的上表面延伸到第二侧壁的内周表面的至少一部分，或者可以从第二板332的侧表面延伸到其下表面的至少一部分。
根据另一实施例的另一方案，一个线圈固定单元可以固定并电隔离第一线圈340和第二线圈350。这将参照图15和图16进行描述。
图15示出了根据另一实施例的另一方案的组装变压器的过程的示例，并且图16是根据另一实施例的另一方案的变压器300’的剖视图。
一并参照图15和图16，在线圈架单元320和330、第一线圈340和第二线圈350被组装的状态下，一个线圈固定单元382可以依次附接到第二线圈架330的第一侧壁321的上表面、第一线圈340的上表面、第二侧壁331的上表面、第二线圈350的外周表面和第二板331的侧表面，以便将其围绕。附接顺序可以与图15所示的顺序不同，为了确保更优异的固定和电隔离能力，线圈固定单元382可以从第一侧壁131的上表面延伸到第一侧壁的内周表面的至少一部分，或者可以从第二板332的侧表面延伸到其下表面的至少一部分。
如图15所示的将一个线圈固定单元固定到第一线圈340和第二线圈350两者的构造也可以应用于在线圈架单元320和330的短轴方向上面对所示线圈固定单元382的位置(即，对应于361和371的位置)以及在线圈架单元320和330的长轴方向上面对所示线圈固定单元382的两个长轴端的位置(即，对应于363和373的位置以及对应于364和374的位置)。例如，如图16所示，一个线圈固定单元381被设置在线圈架单元320和330的短轴方向上、面对图15所示的线圈固定单元382的位置(即，对应于361和371的位置)。
在下文中，将参照图17和图18通过与根据比较例的变压器300”进行比较来描述根据其它实施例的变压器300和300’的效果。
图17是根据比较例的变压器的剖视图。
参照图17，根据其它实施例的变压器300和300’被构造为使得第一线圈340和第二线圈350的至少一部分的上表面通过线圈固定单元361、362、363、364、371、372、373、374、381和382被固定并被电隔离，而根据比较例的变压器300”被构造为使得上板333”设置在线圈架单元320”和330”上以固定并电隔离第一线圈340和第二线圈350。
在这种情况下，假设根据比较例的变压器300”的第一线圈340和第二线圈350具有与根据另一实施例的变压器300相同的构造，因此根据比较例的变压器300”中具有与根据另一实施例的变压器300相同的接纳空间，则根据比较例的变压器300”需要增加尺寸。
例如，假设图13中示出的接纳第一线圈340的空间RS1和接纳第二线圈350的空间RS2分别具有与图17中示出的接纳第一线圈340的空间RS1”和接纳第二线圈350的空间RS2”相同的尺寸，并且上板333”的厚度与第一板322和第二板332中的每一个的厚度t相同。在这种情况下，在根据另一实施例的变压器300中，在芯单元310中确保具有给定尺寸的接纳空间RS1和RS2所需的接纳空间的最小高度对应于线圈架单元320和330在竖直方向上的高度h3与线圈固定单元的厚度之和。另一方面，在根据比较例的变压器300”中，确保具有给定尺寸的接纳空间RS1”和RS”所需的芯单元310”中的接纳空间的最小高度对应于“h3+t”。
换句话说，根据另一实施例的变压器300的芯单元310中的接纳空间的所需高度比根据比较例的变压器300”的芯单元310”中的接纳空间的所需高度低“t–芯固定单元的厚度”。如上所述，由于芯固定单元的厚度为“t”的90％或更小，因此根据另一实施例的变压器300可以具有与比较例相比减小0.1t或更大的高度，因此可以更纤薄。
此外，在比较例中，每个线圈架单元320”或330”的上板(例如，333”)与线圈架单元的剩余部分一体地形成，并由与线圈架单元的剩余部分相同的材料制成，例如刚性聚合树脂。因此，用于第一线圈340和第二线圈150的接纳空间RS1”和RS2”难以灵活地改变尺寸，因此第一线圈340和第二线圈350的尺寸根据线圈架单元320”和330”的尺寸而受到严格限制。
相反，在根据另一实施例的变压器300中，由于线圈固定单元是柔性的，因此即使第一线圈340和第二线圈350的尺寸存在微小变化，第一线圈340和第二线圈350的缠绕和固定也是可能的。
此外，当电流流经第一线圈340和第二线圈350时，由此产生热量，并且其电阻增加。在根据比较例的变压器300”中，第一线圈340和第二线圈350的整个上表面被线圈架单元320”和330”中的每一个的上板(例如，333”)覆盖，因此散热劣化。散热的劣化增加了所产生的热量。所产生的热量的增加导致线圈电阻的增加。电阻的增加导致损耗的增加，从而导致效率的劣化。
相反，在根据其它实施例的变压器300和300’中，由于线圈固定单元是柔性的并且不覆盖第一线圈340和第二线圈350的整个上表面，因此芯单元310中的接纳空间中的热传递路径(或加热路径)的长度增加，因此散热得到改善。
参照图18和表2，将描述通过优良的散热效率所获得的效果。
图18示出了测量从根据另一实施例和比较例的变压器产生的热量的测试结果。尽管为了更好地理解，在图18(a)、18(c)和18(e)中没有示出上部芯311，但是应该注意，这些测试是在上部芯311被附接的状态下进行的。
图18(a)示出了根据比较例的变压器300”，并且图18(b)示出了图18(a)中所示的变压器的热图像。此外，图18(c)示出了根据比较例的变压器的变型，其中仅第一线圈架320”的上板被芯固定单元代替，图18(d)示出了图18(c)所示的变压器的热图像。此外，图18(e)示出了根据另一实施例的变压器300，并且图18(f)示出了根据另一实施例的变压器300的热图像。
在下面的表2中示出了图18所示的相应情况进行的试验结果。
【表2】
Figure BDA0004113770040000241
Figure BDA0004113770040000251
一并参照图18和表2，可以看出，在相同的操作条件下，从比较例到另一实施例，芯单元的温度和第一线圈的温度都降低了。此外，可以看出，由于温度的降低，损耗降低，因此Q因数增加。
尽管已经参照本公开的示例性实施例具体示出和描述了本公开，但是这些实施例仅是为了说明的目的而提出的，并且不限制本公开，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本文所述的实施例的基本特性的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。例如，在实施例中所阐述的相应构造可以被修改和应用。此外，这种修改和应用中的差异应被解释为落在由所附权利要求书所限定的本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种变压器，包括：
芯单元，包括上部芯和下部芯；
线圈单元，一部分设置在所述芯单元中；以及
线圈架单元，设置在所述芯单元与所述线圈单元之间，
其中，所述线圈单元包括第一线圈和第二线圈，所述第二线圈至少部分地设置在所述第一线圈侧面，
其中，所述芯单元包括第一外支腿部、第二外支腿部以及设置在所述第一外支腿部与所述第二外支腿部之间的中心支腿部，以及
其中，所述第一线圈与所述第二线圈之间的最短距离是从所述第一线圈的最外周到所述第一外支腿部和所述第二外支腿部之中与其相邻的一个外支腿部的最短距离的0.1倍至0.3倍。
2.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述线圈架单元包括：
第一线圈架，具有形成在其中的第一接纳部分以接纳所述第一线圈；以及
第二线圈架，具有形成在其中的第二接纳部分以接纳所述第二线圈，
其中，所述第一线圈架包括从所述第一接纳部分朝向所述第二线圈架延伸的第一延伸部分，以及
其中，所述第二接纳部分被设置在所述第一延伸部分上。
3.根据权利要求2所述的变压器，其中，所述下部芯的下表面与所述第一线圈之间的最短距离和所述下部芯的下表面与所述第二线圈之间的最短距离彼此不同。
4.根据权利要求3所述的变压器，其中，所述第二线圈架包括从所述第二接纳部分朝向所述第一线圈架延伸的第二延伸部分，以及
其中，所述第一接纳部分被设置在所述第二延伸部分下方。
5.根据权利要求4所述的变压器，其中，所述第二接纳部分的一部分被设置在所述第一线圈与所述第二线圈之间。
6.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述芯单元还包括：
第一空间，形成在所述第一外支腿部与所述中心支腿部之间以接纳所述线圈架单元的一部分；以及
第二空间，形成在所述第二外支腿部与所述中心支腿部之间以接纳所述线圈架单元的另一部分。
7.根据权利要求6所述的变压器，其中，第二距离与第一距离的比率是1比1.3，所述第二距离是所述第一空间或所述第二空间中的所述第一线圈与所述第二线圈之间的最短距离，所述第一距离是所述第一空间和所述第二空间外部的所述第一线圈与所述第二线圈之间的最短距离。
8.根据权利要求3所述的变压器，其中，所述下部芯的下表面与所述第一线圈之间的最短距离是所述下部芯的下表面与所述第二线圈之间的最短距离的0.3至0.7倍。
9.根据权利要求2所述的变压器，其中，所述第一线圈架包括：
第一顶部分；
第一底部分，设置在所述顶部分下方；以及
第一中部分，设置在所述顶部分与所述底部分之间，并且
其中，所述第一延伸部分被设置在所述底部分上。
10.根据权利要求9所述的变压器，其中，所述第二线圈架包括：
第二顶部分；
第二底部分，设置在所述顶部分下方；以及
第二中部分，设置在所述第二顶部分与所述第二底部分之间，以及
其中，所述第一线圈架至少部分地被接纳在由所述第二顶部分的下表面和所述第二中部分的内侧表面所限定的凹部中。
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