CN1325120A

CN1325120A - 变压器

Info

Publication number: CN1325120A
Application number: CN 00117621
Authority: CN
Inventors: 江升隆; 黄晋初; 薛景福
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2001-12-05

Abstract

一种变压器,包括绕线架、Ⅰ形铁芯、第一U形铁芯以及第二U形铁芯。绕线架为两端镂空的管状结构,其上绕有多个铜线圈。由导磁性合金所制成的Ⅰ形铁芯置于绕线架中,且两端突出于绕线架,第一U形铁芯与第二U形铁芯由导磁性合金所制成。其中,第一U形铁芯放置于绕线架一侧,第二U形铁芯放置于绕线架另一侧。第一U形铁芯与第二U形铁芯的两端分别经由薄膜与Ⅰ形铁芯相连,第一U形铁芯的开口与第二U形铁芯的开口相对。

Description

变压器

本发明涉及一种变压器，特别是涉及一种适用于液晶显示器(LiquidCrystal Display,LCD)的变压器。

变压器在各种高科技电子产品中扮演着相当重要的角色。例如，在液晶显示器的冷阴极管(Cold Cathode Fluorescent Lighting,CCFL)中，即需要小体积的变压器，来激发冷阴极管使其正常动作。

请同时参照图1A～图1C，其中，图1A为使用于液晶显示器的变压器上视图，图1B为图1A的侧视图，图1C为图1A的分解图。其中，变压器100包括：U型铁芯(U core)102、I形铁芯(I Bar)106以及绕线架(Bobbin)104。U型铁芯102包括倒U字型的桥部(Bridge)108A与108B，以及长条型的侧部110A与110B。U型铁芯102若由上平面视之，则为中间镂空的矩形结构，且U形铁芯102为高导磁性的材质。绕线架104为耐高压塑胶材质所制成，用以缠绕铜线圈112。绕线架104还包括多个接脚(Pins)114A与114B，用以固定在电路板(未标示于图中)上。I形铁芯106为一扁平型长方体，其也为高导磁性的材质。

将U形铁芯102、绕线架104以及I形铁芯106组装之后，可得到变压器100。在绕线架104绕上铜线圈112，且将铜线圈112端点缠绕固定于接脚114A与114B之后，将I形铁芯106置入绕线架104的中空套筒116中。接着，将U形铁芯102架于绕线架104的上方。再使用工具(治具)将U形铁芯102及I形铁芯106与绕线架104固定后，使用接着剂(Epoxy)118将U形铁芯102及I形铁芯106固定在绕线架104上。如此，则可得到如图1A所示的变压器100。

制造U形铁芯102的过程包括：首先，进行开模动作，其中，所使用的模具形状与U形铁芯102的外形相同。接着，将铁粉填入该模具中，压合并烧结成形。如此，则可得到如图1C所示的U形铁芯102。但是，因为U形铁芯102的桥部108A与108B之处相当细薄，且由于倒U型结构，并未将侧部110A与110B的端点完全支撑之故，所以在制造时的烧结过程中，容易使得U形铁芯102有变形的情况发生，例如是U形铁芯102的长条型侧部110A与110B产生向外弯曲或是向内弯曲。

请参照图2，其为传统另一种制造铁芯时的模具结构图。为了克服上述的U形铁芯102的长条型侧部110A与110B产生向内弯曲或向外弯曲的情形，传统的解决方式是使用如图2所示的模具进行开模成型的动作。在图2的模具中，斜线部分202为将桥部108A与108B填满的部分。使用图2所示的模具来进行压合成形后，可以产生如模具形的铁块。之后，在铁块的烧结过程当中，因其构架较为坚固，所以不会有变形的情形产生。烧结之后，再接着进行精密研磨的动作，将斜线部分202磨除，以得到如图1C所示的U形铁芯102结构。但是，因为在精密研磨的过程中，研磨所需时间很长，而且铁块容易破碎而使不良率升高。如此，使得传统变压器所需的成本也随之提高。

本发明的目的在于提供一种变压器，其结构简单，容易制造，并不需要经过精密研磨的过程来形成铁芯所需的形状，故而得以有效提高产品良率，并降低成本。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种变压器，用以转换一第一端口(Port)与一第二端口间的电压，该变压器包括：一绕线架(Bobbin)，该绕线架为两端镂空的管状结构，其上绕有该第一端口的至少一个铜线圈与该第二端口的至少一个铜线圈；一I形铁芯(I Bar)，该I形铁芯是由导磁性合金所制成，该I形铁芯置于该绕线架中，该I形铁芯的两端突出于该绕线架；一第一U形铁芯(Core)，是由导磁性合金所制成，其中，该第一U形铁芯放置于该绕线架的一侧，且该第一U形铁芯的两端分别与该I形铁芯相连；以及一第二U形铁芯，是由导磁性合金所制成，其中，该第二U形铁芯放置于该绕线架的另一侧，其两端分别与该I形铁芯相连，且其开口与该第一U形铁芯的开口相对。

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1A为现有使用于液晶显示器的变压器的上视图；

图1B为图1A的侧视图；

图1C为图1A的分解图；

图2为现有另一种制造铁芯时的模具结构图；

图3A为本发明一较佳实施例的一种UI结构变压器的示意图；

图3B为图3A中UI结构的变压器的分解图。

请同时参照图3A～图3B，其中，图3A所绘示的是依照本发明一较佳实施例的一种UI结构变压器的示意图，图3B所绘示的是图3A中UI结构的变压器的分解图。其中，变压器300包括绕线架(Bobbin)302、I形铁芯(IBar)304、第一U型铁芯(Core)306以及第二U型铁芯308，用以转换第一端口(Port)310与第二端口312间的电压。绕线架302为两端镂空的塑胶管状结构，其上绕有第一端口310的M个铜线圈314与第二端口312的N个铜线圈316，且M与N的比值为一定值。长条形的I形铁芯304由高导磁性镍锌合金所制成，并内插于绕线架302的中空套筒315中。I形铁芯304的两端突出于绕线架302的管状结构外，故而部分I形铁芯304不被铜线圈314及316所包围。第一U型铁芯(Core)306与第二U型铁芯308也均由高导磁性镍锌合金所制成。第一U形铁芯306放置于绕线架302的一侧，第二U型铁芯308放置于绕线架302的另一侧。第一U型铁芯306的两端分别以薄膜318与薄膜320与I形铁芯304相间隔，且第二U型铁芯308的两端也分别以薄膜322与薄膜324与I形铁芯304相间隔。另外，第二U型铁芯308的开口与第一U型铁芯306的开口相对。

上述第一U型铁芯306与第二U型铁芯308的制造方法如下：首先，进行开模，开模时所使用的模具为环矩形模具。接着，填充合金粉末至模具中。然后，压合成形为粗胚。经过烧结的动作之后，已压合成形的粗胚变成环矩形的铁芯。最后，将环矩形的铁块从中线切割、研磨后，即可得到相对的第一U型铁芯306与第二U型铁芯308。

绕线架302的两端下侧还包括多个接脚(Pins)326A与326B，用以与绕线架302上方的铜线圈314与316的端点相连接，并用以将变压器固定在电路板上(未标示于图中)。另外，上述薄膜318,320,322与324是一有固定厚度的绝缘物质，例如是云母片。不同的薄膜厚度可以使变压器得到不同的感量。

将第一U型铁芯306、第二U型铁芯308、I形铁芯304以及绕线架302组装之后，可得到变压器300。其组装的方式为：首先，在绕线架302上绕上第一端口的铜线圈314与第二端口的铜线圈316，并将铜线圈314与316的端点分别缠绕固定在接脚326A与326B上。之后，将I形铁芯304套入绕线架302的中空套筒315中。接着，将薄膜318,320,322，与324分别放置于第一U形铁芯306与第二U形铁芯308的两凸出端的平面上。然后，将第一U形铁芯306与第二U形铁芯308分别放置于绕线架302的两侧，且第一U形铁芯306与第二U形铁芯308的开口相对。接着，利用组装工具将之固定后，再使用接着剂(Epoxy)(未标示于图中)将第一U形铁芯306、第二U形铁芯308与I形铁芯304固定在绕线架302上。最后，将整个变压器300(包括绕线架302、I形铁芯304、第一U形铁芯306与第二U形铁芯308)包装固定起来，如此则可得到变压器300。

请参考图3A，本发明实施例的磁力线所形成的磁回路为：从I形铁芯304的一端出发，分别经过薄膜318与322之后，进入第一U形铁芯306与第二U形铁芯308。磁力线沿着第一U形铁芯306与第二U形铁芯308行进之后，经由薄膜320与324再进入I形铁芯304的另一端。

与传统作法最大的不同是，传统作法必须在烧结成形之后，进行精密研磨动作。在精密研磨的过程当中，因为铁芯很薄，所以易使得铁芯破裂。如此，因为传统作法的变压器的合格率低，且精密研磨的过程相当费时，所以成本极高。而本发明并不需要使用精密研磨的动作去除掉开模烧结成形后所不需要的部分，所以变压器的合格率会因此而提高，同时节省制造所需的时间。

而且，本发明的第一U形铁芯306与第二U形铁芯308的构造简单，容易制造，且只需要一个模具，就可同时得到第一U形铁芯306与第二U形铁芯308。如此，因为本发明的变压器300所需的制造成本低，使得该变压器300在市场上颇占竞争优势。

本发明装置的优点在于，其结构简单，制造容易，且不需要经过精密研磨过程便可形成铁芯所需的形状，所以其合格率大为提高，使得成本大为降低。

虽然结合以上一较佳实施例揭露了本发明，然而并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims

1．一种变压器，用以转换一第一端口(Port)与一第二端口间的电压，该变压器包括：

一绕线架(Bobbin)，该绕线架为两端镂空的管状结构，其上绕有该第一端口的至少一个铜线圈与该第二端口的至少一个铜线圈；

一I形铁芯(IBar)，该I形铁芯是由导磁性合金所制成，该I形铁芯置于该绕线架中，该I形铁芯的两端突出于该绕线架；

一第一U形铁芯(Core)，是由导磁性合金所制成，其中，该第一U形铁芯放置于该绕线架的一侧，且该第一U形铁芯的两端分别与该I形铁芯相连；以及

一第二U形铁芯，是由导磁性合金所制成，其中，该第二U形铁芯放置于该绕线架的另一侧，其两端分别与该I形铁芯相连，且其开口与该第一U形铁芯的开口相对。

2．如权利要求1所述的变压器，其中制造该第一U形铁芯与该第二U形铁芯的制造方法包括：

a．压合成形与烧结一环矩形的铁芯；以及

b．将该环矩形的铁芯从中线切割后，得到该第一U形铁芯与该第二U形铁芯。

3．如权利要求1所述的变压器，其中该绕线架为塑胶所制成。

4．如权利要求1所述的变压器，其中该绕线架的两端下侧还包括多个接脚(Pins)，用以分别与该第一端口的至少一个铜线圈与该第二端口的至少一个铜线圈相连接。

5．如权利要求1所述的变压器，其中该第一U形铁芯的两端分别通过一第一薄膜和一第二薄膜与该I形铁芯相连。

6．如权利要求5所述的变压器，其中该第二U形铁芯的两端分别通过一第三薄膜和一第四薄膜与该I形铁芯相连。

7．如权利要求6所述的变压器，其中该第一薄膜、该第二薄膜、该第三薄膜与该第四薄膜为云母片。

8．如权利要求1所述的变压器，其中该I形铁芯是扁平型长方形。

9．如权利要求1所述的变压器，其中该I形铁芯是由高导磁性镍锌合金所制成。

10．如权利要求1所述的变压器，其中该第一U形铁芯与该第二U形铁芯是由高导磁性镍锌合金所制成。