CN1472754A - 线圈 - Google Patents

Abstract

金属线圈片(34、36、38)是平的并且具有中心窗口(34a、36a、38a)。槽(34b、36b、38b)从这些窗口向外延伸通过相应的片。连接端子(34c、34d；36c、36d；38c、38d)设置在这些片上的一些这样位置，这些位置在这些相应的槽对过相互面对。金属线圈片被叠置起来，并且相邻的叠置起来的金属线圈片通过连接端子电连接起来。磁心(60、62)设置在叠置起来的金属线圈片的窗口中。这些金属线圈片各自覆盖有绝缘涂层。

Description

线圈

本发明涉及一种线圈，例如该线圈可以用作变压器或者扼流圈的零件。

本发明的背景技术

本申请的申请人在2001年12月7日提交了名称为“高频大电流处理变压器”的中国专利申请No.01143119.9，该专利申请于2002年7月10日公开，公开号为No.CN1357897A。美国专利申请所公开的变压器包括由金属如铜所制成的线圈片或者平的线圈件1、2、3、4、5和6，如图1所示。金属线圈片1、2、3、4、5和6形成矩形，并且在它们的中心部分处具有窗口1a、2a、3a、4a、5a和6a。每个线圈片的一侧被切割从而形成了槽1b、2b、3b、4b、5b、6b。接头1c和1d从在槽1b对过处面对的一些部分向外延伸。同样地，接头2c和2d、3c和3d、4c和4d、5c和5d及6c和6d从在槽2b、3b、4b、5b和6b对过处相互面对的相应片线圈2、3、4、5和6的一些部分向外延伸。接头1c、2c、3c、4c、5c和6c提供了绕组始端，而接头1d、2d、3d、4d、5d和6d提供了绕组终端。线圈片1、2和3被叠置起来，而接头1d和2c相互连接起来，及接头2d和3c相互连接起来，因此提供了变压器的初级绕组。同样地，线圈片4、5和6被叠置起来，而接头4c、5c和6c相互连接起来，及接头4d、5d和6d相互连接起来，因此提供了次级绕组。绝缘片9、10、11和14以这样的方式进行设置，以致每个线圈片1、2和3夹在两个绝缘片之间。绝缘片17设置在线圈片4、5和6的叠置体上，从而把它们夹在绝缘片17和14之间。绝缘片9、10、11、14和17各自具有中心窗口9a、10a、11a、14a和17a。例如，使用了两个铁氧体磁心半部18和19。磁心半部18和19各自具有中心脚18a和19a，而槽18b和18c及19b和19c设置在相应腿18a和19a的相对侧上。槽18b和18c的外部各自是外脚18d和18e，而槽19b和19c的外部各自是外脚19d和19e。磁心半部18和19以这样的方式进行结合，以致中心脚18a和19a可以被设置成延伸通过线圈片1-6中的中心窗口1a-6a和绝缘片9-14和17中的中心窗口9a-14a和17a。

在制造这种变压器时，必须进行把金属线圈片和绝缘片交替地叠置起来的工作，这就增加了变压器的费用。此外，就这种布置而言，金属线圈片露出到空气中，因此长期使用之后，可能被氧化和生锈。此外，为了满足变压器的安全标准，因此它一定得如此布置，以致即使在绝缘片9、10、11、14和17相对于金属线圈片或多或少地进行运动时，也可以保持足够的蠕变距离。为此，一定得使用较大的绝缘片，这就使得变压器的尺寸大小变大。

本发明的目的是提供一种线圈，该线圈在制造它时所需要的步骤更少，该线圈不易被氧化并且它的尺寸大小较小。

本发明的概述

本发明一个实施例的线圈包括线圈部分，该线圈部分具有若干金属线圈片。这些线圈片是平的并且每个在它的中心部分处具有窗口。槽形成于每个线圈片中，该槽从窗口边缘上的位置延伸通过该片而到达片的外边缘。连接端子形成于线圈片上的一些这样位置上，这些位置在槽对过相互面对。这些线圈片被叠置起来，并且相邻的线圈片通过连接端子相互电连接起来。磁心设置在线圈片的窗口内。在金属线圈片被叠置起来之前，每个金属线圈片各自全部涂有绝缘涂层。

就上述布置而言，由于线圈的每个金属线圈片各自预先涂有绝缘涂层，因此，在叠置这些金属线圈片时，不需要在相邻的线圈片之间设置绝缘片，这就减少了制造步骤，这本身就减少了制造费用。此外，通过用绝缘涂层来盖住每个金属线圈片的整个表面，使金属线圈片不易氧化和生锈。此外，由于每个金属片各自预先涂有绝缘涂层，因此，在叠置这些金属线圈片时，不需要一定要保持这些绝缘片相对于金属线圈片不运动。相应地，在设定蠕变距离时，不必考虑这种运动，因此蠕变距离可以设置得较小。那么就可以减少变压器的尺寸大小。

可以使用若干线圈部分。磁心被设置成延伸通过线圈部分的金属线圈片的窗口，因此若干线圈部分相互电感地配合起来。这种布置提供了一种这样的变压器：该变压器的制造费用较低，不易生锈，并且它的尺寸大小较小。

通过把绝缘树脂直接施加在金属线圈片上来形成绝缘涂层。此外，绝缘膜可以被粘结到金属线圈片上，从而在叠置这些金属线圈片之前盖住部分或者全部的金属线圈片表面。绝缘树脂可以用作胶粘剂，从而把预先形成的绝缘膜粘结到金属线圈片上。

附图的简短描述

图1是现有技术变压器的分解透视图；

图2是本发明第一实施例的变压器的分解透视图；

图3a、3b、3c和3d示出了制造用于图2所示变压器中的金属线圈片的步骤。

图4a是用于图2变压器中的金属线圈片的平面视图；图4b是沿着线4b-4b所截取的、图4a所示的金属线圈片的横剖视图；及图4c是沿着线4c-4c所截取的、图4a所示的金属线圈片的横剖视图；

图5a是用于图2变压器中的金属线圈片的横剖视图；及图5b是用于现有技术变压器中的金属线圈片的横剖视图。

图6是使用本发明线圈所制造出的扼流圈的分解透视图。

描述实施例

本发明体现在高频大电流处理变压器中，如图2所示。该变压器包括若干线圈部分或者绕组，例如具有两个线圈部分或者绕组30和32。

绕组30包括若干如三个金属线圈片34、36和38，这些线圈片形成矩形并且具有相同的尺寸大小。金属线圈片34、36和38在它们的中心区域处各自具有窗口34a、36a和38a。这些窗口34a、36a和38a具有相同的尺寸大小。金属线圈片34、36和38由金属如铜形成。每个线圈片34、36和38在窗口周围的四侧边中的一侧边中具有槽34b、36b、38b。这些槽形成于其中的这些侧边位于整个变压器的相同侧边上，但是槽34b、36b和38b的位置相互偏离。端子34c和34d设置在线圈片34的一些部分上，而这些部分在槽34b的对过相互面对。类似地，端子36c和36d及端子38c和38d设置在线圈片36和38的一些部分上，这些部分在相应的槽36b和38b的对过相互面对。端子34c、36c和38c提供了绕组的始端，而端子34d、36d和38d提供了绕组的终端。金属线圈片34、36和38被叠置起来，而这些窗口34a、36a和38a相互对准。槽34b、36b和38的位置如此确定，以致在叠置线圈片时，端子34d和36d垂直对准，并且端子36d和38c垂直对准。

绕组32包括金属线圈片40、42和44，这些金属线圈片被构造成与绕组30的金属线圈片34、36和38相类似。金属线圈片40、42和44具有相应的窗口40a、42a和44a、相应的槽40b、42b和44b、相应的多对端子40c和40d、42c和42d及44c和44d。金属线圈片40、42和44也以这样的方式进行叠置，以致窗口40a、42a和44a垂直地对准。槽40b、42b和44b的位置被如此确定，以致在叠置金属线圈片40、42和44时，使端子40d和42c垂直地对准及使端子42d和44c垂直地对准。

每个金属线圈片34、36、38、40、42和44具有绝缘涂层46，如图4a、4b和4c中详细示出的金属线圈片38所代表的一样。绝缘涂层46盖住金属线圈片38的整个表面。图4b是沿着线4b-4b所截取的、具有图4a所示的绝缘涂层的金属线圈片38的横剖视图，而图4c是沿着线4c-4c所截取的横剖视图。

绝缘涂层46由绝缘膜和环氧树脂层形成，并且以下面方式来形成。首先，借助沿着虚线冲压铜片50来形成金属线圈片38，如图3a所示。在这个阶段，也在端子38c和38d中各自形成孔52和54。接下来，如图3b所示，通过把环氧树脂施加到每个聚酰亚胺膜56的一个表面上来制备两个绝缘膜如具有绝缘胶粘剂层如环氧树脂层58的聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜56是矩形并且它的尺寸大小大于金属线圈片38的尺寸大小。

当环氧树脂层58局部被干燥时，通过把环氧树脂层58布置成与金属线圈片38的主要表面相接触，使聚酰亚胺膜56结合到相反的金属线圈片38的两个主要表面上，如图3c所示。因此，金属线圈片38被夹在中间。如图3c所看到的一样，端子38c和38d没有被聚酰亚胺膜56所盖住。

然后，如图3d所示，借助压力机(未示出)，例如借助具有硅树脂橡胶挤压表面的压力机，把向下和向上的压力施加到聚酰亚胺膜56上，而该膜56被结合到金属线圈片38上，并且在大约150度和大约180度之间的温度下，把金属线圈片38和聚酰亚胺膜56进行加热三小时到五小时，从而使环氧树脂58硬化。之后，冲压和除去不需要的聚酰亚胺膜56和环氧树脂层58的边缘部分和中心部分，这就形成了图4a所示的、具有聚酰亚胺膜56的金属线圈片38。端子38c和38d中的孔52和54被用来给金属线圈片38进行定位，从而进行冲压步骤。其它的金属线圈片以与上述一样的方式设置有绝缘涂层。应该注意到，在图3a-3d和4a-4c中，聚酰亚胺膜56和环氧树脂层58的厚度被放大了。

具有以上述方式所形成的相应绝缘涂层的金属线圈片34、36和38以这样的方式进行叠置，以致端子36c设置在端子34d上并且端子38c设置在端子36d上，因此形成了绕组30。类似地，具有以上述方式所形成的相应绝缘涂层的金属线圈片40、42和44以这样的方式进行叠置，以致端子42c设置在端子40d上并且端子44c设置在端子42d上，因此形成了绕组32。绕组30的端子34d和36c电连接在一起，并且端子36d和38c也电连接起来。类似地，绕组32的端子40d和42c电连接在一起，并且端子42d和44c也电连接在一起。

两个绕组30和32以这样的方式进行叠置，以致窗口34a、36a、38a、40a、42a和44a垂直地对准，例如铁氧体磁心60和62被设置成夹在垂直叠置的绕组30和32的中间。更加具体地说，上部磁心60具有中心脚60a、两个外部脚60d和60e及槽60e和60c，这两个槽60e和60c分别位于中心脚60a和外部脚60d之间及中间脚60a和外部脚60e之间。同样地，上部磁心62具有中心脚62a、两个外部脚62d和62e及槽62e和62c，这两个槽62e和62c分别位于中心脚62a和外部脚62d之间及中间脚66a和外部脚62e之间。当磁心60和62从堆积体的上方和下方而被设置在叠置起来的绕组30和32上时，中心脚60a和62a适合设置到窗口34a、36a、38a、40a、42a和44a中，并且每个金属线圈片34、36、38、40、42和44的两个相反侧部被设置到由槽60b、60c、62b和62c所限定出的相应空间中。

图5a是设置有绝缘涂层46的金属线圈片38的横剖视图。图5b是现有技术的金属线圈片2(图1)的横剖视图，该现有技术的金属线圈片2没有与涂层46相同的绝缘涂层，但是金属线圈片例如通过绝缘片10和11来进行绝缘。金属线圈片38和2具有相同的尺寸大小。如从图5b中所了解的一样，现有技术的金属线圈片2需要较大的绝缘片，从而提供较大的蠕变距离“a”，从而在线圈片2相对于绝缘片10和11的位置偏离标定位置时，确保需要的蠕变距离。相反，根据本发明，如图5a所示，由于金属线圈片38与绝缘涂层46相结合，因此蠕变距离“b”只是所需要的距离并且不必长于所需要的距离。较短的蠕变距离可以缩小变压器的尺寸大小。此外，由于金属线圈片各自由绝缘涂层56来盖住，因此不需要把绝缘片放置在相邻金属线圈片之间的工作，这就减少了制造费用。此外，绝缘涂层56全部盖住各自的金属线圈片38，这就可以防止这些片38生锈。

图6示出了本发明的线圈，该线圈用来形成高频扼流圈。所示出的高频扼流圈的结构与图2所示的、拆去了线圈30的变压器的结构相同。因此，与图2中所使用的标号相同的标号用于等同部分，并且没有给出扼流圈的详细描述。

代替用于图2所示的变压器的两个绕组30和32，可以使用更多的绕组，因此可以形成具有一个初级绕组和若干次级绕组的变压器。不用聚酰亚胺和环氧树脂，也可以用其它材料作绝缘膜和绝缘胶粘剂。

Claims (6)

1.一种线圈，它包括：

线圈部分，该线圈部分具有若干金属线圈片，每个所述金属线圈片是平的并且具有中心窗口和槽，该槽从所述窗口延伸到所述片的外边缘，每个所述金属线圈片具有连接端子，这些连接端子位于一些这样的位置上，这些位置在所述槽对过相互面对，所述若干金属线圈片被叠置起来，而相邻的所述叠置起来的金属线圈片通过所述连接端子相互电连接起来；及

磁心，它设置在所述叠置起来的金属线圈片的所述窗口内；

其中在所述金属线圈片被叠置起来之前，每个所述金属线圈片各自覆盖有绝缘涂层。

2.一种变压器，它具有如权利要求1所述的若干线圈部分，所述磁心设置在所述若干线圈部分的所述叠置起来的金属线圈片的所述窗口中。

3.如权利要求1所述的线圈，其中，所述绝缘涂层是预先形成的绝缘膜。

4.如权利要求2所述的变压器，其中，所述绝缘涂层是预先形成的绝缘膜。

5.如权利要求3所述的线圈，其中，所述绝缘膜通过绝缘树脂粘结到所述金属线圈片上。

6.如权利要求4所述的变压器，其中，所述绝缘膜通过绝缘树脂粘结到所述金属线圈片上。

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