CN1207827A - 连接挠性变压器的主导电条的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
用于连接一挠性变压器的各主导电条的装置,可确保各主导电条之间简单和可靠的连接。所述装置包括一在其中心具有一孔口的圆形刚性支撑板;一由挠性绝缘板制成的其中心有一孔口的连接件,具有一个所述支撑板粘附其上的表面,以及多个径向导电条沉积其上的另一表面。所述连接件通过切除其没有沉积径向导电条的内外周沿部分而在其内外周沿部分处具有多个凸伸部分。各凸伸部分被弯折以连接原孔的内外主导电条。
Description
本发明涉及挠性变压器的主导电条的连接，具体地说涉及连接挠性变压器的主导电条的装置，用于电连接内、外圆筒形主构件。
变压器应用于各种领域。变压器是一种提高或降低交流电压的装置。它们通常由在大的磁心外缠绕若干线圈制成。铁心可以是圆柱形的，但是很典型的也有用环形的。称为一次线圈的一个线圈接在输入电路上，其上电压将予以变换。称为二次线圈的另一个线圈接到输出电路上。将应用其已变换(增高或降低)的电压。
由于缠绕线圈是一项耗时又乏味的过程，商用变压器的设计主要是由成本来着手。换句话说，制造商力图减小铁心尺寸与线圈长度。然而，减小变压器的尺寸也有实际的限制。那些为高频应用所需求的最小的变压器制造起来是非常昂贵的。尺寸的减小通常也降低了成本其结果是耗用更少的制造它们所需的材料，但是在尺寸不断的减小也会使组装的成本指数地增加。
于1995年2月21日授权给张(Chang)的题为“特别适用于高压操作的挠性变压器装置”的美国专利No.5,392,020中展示了一种利用挠性叠层变压器元件的变压器装置。
图1是张氏变压器的俯视图，其显示了内外主构件之间的连接。图中显示了内侧主圆筒10，外侧主圆筒12以及用虚线表示的同心位于主圆筒之间的二次构件。一组并行的导电条14位于内侧主圆筒10的内壁。一组并行的比导电条14宽度为宽的导电条16位于外侧主圆筒12的外壁。在外侧主圆筒12的外壁上的导电条16数与内侧主圆筒10内壁上的导电条14数相同。藉助于适当的装置，内外侧主圆筒10与12相互电连接。如图示内侧主圆筒10藉助于连接线18与外侧主圆筒12连接。
然而在相隔开的导电条之间进行线连接也是一项耗时又乏味的过程，这也导致制造成本的增加。
此外，张公开了一种连接主圆筒的帽状构件。然而，帽状构件还是利用连接线来连接主圆筒，而且连接帽状构件与导电条的方法也说得不具体。因此仍然存在着这样一个问题，在帽状构件与沉淀在内外侧主圆筒10与12上的导电条14与16之间的可靠的连接不能保证。
本发明旨在解决上述问题，本发明的第一目的是提供一种连接主导电条(primary conductive line)的装置，能够简单而又可靠地连接各主导电条。
本发明的第二目的是提供一种连接主导电条的方法，能够简单而又可靠地连接各主导电条。
为了达到本发明的第一目的，提供了一种连接变压器的各主导电条的装置，包括：
在其中心具有一孔口的圆碟状的刚性支承板；以及
由挠性绝缘板制成的连接件，具有所述支撑板粘附其上的一个表面，一组径向导电条沉积其上的另一表面，位于其中心的孔口，以及通过切除其设有沉淀所述径向导电条的内侧和外侧周沿部分而在其内侧和外侧周沿部分处形成的一组凸伸部分，从而位于所述连接件的所述内周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各内端沿分别连接于所述第一组平行的主导电条的各端部，而位于所述连接件的所述外周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各外端沿连接于所述第二组平行的主导电条的各端部，从而就制成了环绕所述二次绕组的初级绕组。
为了达到本发明的第二个目的，提供了连接变压器各主导电条的方法，包括以下步骤：
在其中心具有一孔口的由圆形挠性绝缘板制成的一连接件的表面上沉淀一铜层；
去除部分所述铜层以形成一组径向导电条；
切除所述连接件的去除了所述铜层的内和外周沿部分，以在所述连接件的内和外周沿处形成一组凸伸部分；
在所述第一组和第二组平行的主导电条的每一个端部上形成一钎料层；
把所述连接件放置在所述变压器的一侧，以使所述连接件的没有淀沉所述铜层的那一面敞露在外；以及
对所述钎料层与所述径向导电条的内和外侧端沿进行焊接，从而将所述第一组平行的主导电条的各端部与所述第二组平行的主导电条的各端部分别连接起来，由此制成了环绕所述二次绕组的初级绕组。
本发明的上述目的与其它优点将通过优选实施例的详尽介绍并参阅附图会更加清晰明了，其中：
图1是显示内外侧圆筒形主构件之间连接的常见变压器装置的俯视图；
图2是根据本发明用作内侧圆筒形主构件的挠性主板的透视图；
图3是根据本发明用作外侧圆筒形主构件的挠性主板的透视图；
图4A是根据本发明用以电连接主导电条的连接件的俯视图；
图4B是根据本发明的支撑板的俯视图；以及
图5是显示根据本发明具有连接装置的变压器装置的透视图。
下面将结合图2至5详尽介绍本发明的优选实施例。
图2显示了用作内侧圆筒形主构件(Primary Structure)的挠性主板10，在图1中它表示为内侧主圆筒10。主板10是由诸如聚酰亚胺或聚酯等挠性绝缘片制成。一组平行的导电条14沉积在主板10的表面上。
多个平行的导电条14是用常用的蒸发技术(evaporation technique)形成的。在聚酰亚胺等挠性绝缘片上沉淀一铜层。最好铜层是通过溅射工艺沉淀；当然也可以用其它常用技术来形成。对沉淀的铜层进行构图并随后进行蚀刻以形成多个平行的导电条14。
多个导电条中的每一根导电条14在其两端都具有平台区域20，平台区域由钎料(solder)形成。钎料可以是糊状钎剂，但也不只限于糊状钎剂。如果采用糊状钎剂，平台区域20通过例如网板印刷(screen printing)形成。如果采用普通钎料，平台区域20通过例如浸渍形成。此外，平台区域20可以通过钎料喷镀形成。
图3显示了用作外侧圆筒形主构件的挠性主板12，在图1它表示为外侧主圆筒12。主板12由诸如聚酰亚胺或聚酯等挠性绝缘片制成。多个平行的导电条16沉淀在主板12的表面上。导电条16在宽度上比沉淀在主板10上的导电条12宽，且用与导电条14同样的方法形成。
多个导电条中的每一根导电条16在其两端都具有平台区域20，平台区域由钎料形成。所用钎料的种类及其形成方法与前面所述相同。
图4A显示的是连接件22。连接件22是诸如聚酰亚胺或聚酯一类的挠性绝缘片制成，并具有多个径向导电条24。连接件22做成在其中心具有一开口的圆碟状。多个导电条中的每一根导电条24具有宽度沿径向加大的形状。导电条24通过采用溅射技术在聚酰亚胺或聚酯等挠性绝缘片上沉淀一铜层或在其上迭压一铜膜、然后对铜层或铜膜构图和蚀刻来形成的。蚀刻后，其上的铜层或铜膜被去除了的绝缘板各部分的内和外侧周沿被切除以使每根导电条24的端部径向伸出。
图4B显示的是支撑图4A所示的连接件22的支撑板26。支撑盘26做成在其中心具有一开口的圆碟状，且由诸如玻璃纤维增强塑料(FRP)等刚性材料制成。支撑盘26粘附在连接件22的设有沉淀铜层的那一面上，从而每一根导电条24的各端部从支撑板26的内外周沿伸出。
图5显示了具有本发明连接装置的变压器装置。粘附有支撑板26的连接件22位于圆筒形结构的顶面上，圆筒形结构内侧主圆筒10、外侧主圆筒12以及位于其间的二次绕组组成。连接件22设置在圆筒形结构顶面上以使每一根导电条24的突出端部分别与沉积在内侧主圆筒10内壁上的多个平行导电条14以及沉积在外侧主圆筒12外壁上的多个平行导电条16相匹配。每一根导电条24的伸出端被弯折以使其位于平台区域20上。导电条24与平台区域20通过热压或回流焊接进行焊接以形成初级绕组。虽然图上没有画出，本发明另一种连接装置安装在圆筒形结构的底面以形成初级绕组。
当使用本发明的连接装置与方法制造好变压器的初级绕组以后，保证了帽状构件与沉淀在内外侧主圆筒10和12上的导电条14和16之间的可靠和快速的连接。所以组装费用也下降，随之整个变压器装置的制造成本也相应地减小。
本发明虽然是参考它的特定的实施例来予以介绍的，但是应该看到本技术可以在某些形式上作出各种不同的变化，但都没有超出本权利要求申报的本发明的精神与范围。
Claims (10)
1.一种用于连接变压器内侧和外侧主构件的装置，所述变压器包括所述内侧主构件，它由在其一表面上具有第一组平行的主导电条并弯卷成一第一主圆筒的第一挠性板制成；至少一个二次绕组，它由以图形结构围绕所述第一主圆筒同心设置的各挠性叠层件制成；以及所述外侧主构件，它由在其一表面上具有第二组平行的主导电条并同心地围绕所述二次绕组以形成第二主圆筒的第二挠性板制成，
所述装置包括：
在其中心具有一孔的圆碟形刚性支撑板；以及
由挠性绝缘板制成的连接件，具有所述支撑板粘附其上的一个表面，一组径向导电条沉积其上的另一表面，位于其中心的孔口，以及通过切除其设有沉淀所述径向导电条的内侧和外侧周沿部分而在其内侧和外侧周沿部分处形成的一组凸伸部分，从而位于所述连接件的所述内周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各内端沿分别连接于所述第一组平行的主导电条的各端部，而位于所述连接件的所述外周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各外端沿连接于所述第二组平行的主导电条的各端部，从而就制成了环绕所述二次绕组的初级绕组。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述连接件是由选自聚酰亚胺和聚酯的一种材料制造的。
3.如权利要求1所述的装置，其中，沉淀在所述连接件上的所述径向导电条的各外端沿的宽度比其相应内端沿的宽度宽。
4.如权利要求1所述的装置，其中，在所述第一组和第二组平行的主导电条的各个端部上都形成有钎料，用以与所述径向导电条相连接。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述支撑板是由玻璃纤维增强塑料制造的。
6.一种用于连接变压器内侧和外侧主构件的装置，所述变压器包括所述内侧主构件，它由在其一表面上具有第一组平行的主导电条并弯卷成一第一主圆筒的第一挠性板制成；至少一个二次绕组，它由以图形结构围绕所述第一主圆筒同心设置的各挠性叠层件制成；以及所述外侧主构件，它由在其一表面上具有第二组平行的主导电条并同心地围绕所述二次绕组以形成第二主圆筒的第二挠性板制成，
所述装置包括：
在其中心具有一孔的圆碟形刚性支撑板；以及
由挠性绝缘板制成的连接件，具有所述支撑板粘附其上的一个表面，一组径向导电条沉积其上的另一表面，位于其中心的孔口，以及通过切除其设有沉淀所述径向导电条的内侧和外侧周沿部分而在其内侧和外侧周沿部分处形成的一组凸伸部分，从而位于所述连接件的所述内周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各内端沿分别连接于所述第一组平行的主导电条的各端部，而位于所述连接件的所述外周沿部分处的所述各凸伸部分被弯折以使所述径向导电条的各外端沿连接于所述第二组平行的主导电条的各端部，从而就制成了环绕所述二次绕组的初级绕组，
其中，所述连接件是由选自聚酰亚胺和聚酯的一种材料制造的，
其中，沉淀在所述连接件上的所述径向导电条的各外端沿的宽度比其相应内端沿的宽度宽，
其中，在所述第一组和第二组平行的主导电条的各个端部上都形成有钎料，用以与所述径向导电条相连接，以及
其中，所述支撑板是由玻璃纤维增强塑料制造的。
7.一种用于连接变压器内侧和外侧主构件的方法，所述变压器包括所述内侧主构件，它由在其一表面上具有第一组平行的主导电条并弯卷成一第一主圆筒的第一挠性板制成；至少一个二次绕组，它由以图形结构围绕所述第一主圆筒同心设置的各挠性叠层件制成；以及所述外侧主构件，它由在其一表面上具有第二组平行的主导电条并同心地围绕所述二次绕组以形成第二主圆筒的第二挠性板制成，
所述方法包括以下步骤：
在其中心具有一孔口的由圆形挠性绝缘板制成的一连接件的表面上沉淀一铜层；
去除部分所述铜层以形成一组径向导电条；
切除所述连接件的去除了所述铜层的内和外周沿部分，以在所述连接件的内和外周沿处形成一组凸伸部分；
在所述第一组和第二组平行的主导电条的每一个端部上形成一钎料层；
把所述连接件放置在所述变压器的一侧，以使所述连接件的没有淀沉所述铜层的那一面敞露在外；以及
对所述钎料层与所述径向导电条的内和外侧端沿进行焊接，从而将所述第一组平行的主导电条的各端部与所述第二组平行的主导电条的各端部分别连接起来，由此制成了环绕所述二次绕组的初级绕组。
8.如权利要求7所述的方法，在所述径向导电条不是在所述切除步骤之后形成的情况下，还包括将在其中心具有一孔口的圆状刚性支撑板粘附在所述连接件的一表面上的步骤。
9.如权利要求7所述的方法，其中，在所述沉淀步骤中，藉助于溅射工艺把所述铜层沉淀在所述连接件的表面上。
10.如权利要求7所述的方法，其中，在所述去除步骤中，所述铜层是通过蚀刻工艺去除的。
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1998
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