CN1894755A - 变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括一壳体(12)的变压器(10)，其以下面的方式形成，该变压器本体(13)容纳在平行六面体壳体(12)中并且其中填充有树脂(14)并进行了固化。该壳体的一面是开口的以及位于开口部(21)外围边的侧面(22a)、(22b)、(22c)、以及(22d)是部分切除的，并且胶带(11)粘在壳体上以覆盖切开部分(23a)、(23b)、(23c)、以及(23d)。因为比壳体更薄的胶带作为壳体移除部分的侧面，即使该外壳小型化，来自变压器本体其中间隙也是难于减小的。因此，允许很容易地将树脂填充到其中并且气泡能被完全排出。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，其具有以下结构，该变压器本体容纳在平行六面体壳体中，壳体中填充有树脂，并且该树脂进行了固化。

背景技术

在传统具有高绝缘性能的小变压器中，变压器本体的线圈(绕组)用树脂(聚合物材料)涂敷。该变压器具有确定精确的外径尺寸，通过将变压器本体放入到转移金属压型并将转移造型施加到树脂，或通过在壳体中容纳变压器本体，以真空在壳体中注满树脂，并加热树脂以对其硬化而得到。转移金属压型用于制造不会受树脂收缩的影响的变压器，例如环状变压器，同时壳体用于制造具有高灵敏度磁性材料的变压器，例如坡莫合金(permalloy)变压器。

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述的例如坡莫合金变压器的具有高灵敏度磁性材料的变压器需要具有更小的外部尺寸并也需要具有更高的耐压和更高的绝缘性能。当减小壳体尺寸以使外部尺寸变小时，在壳体和变压器本体之间的缝隙就变得更小。因此，在一些情况下，很难将树脂注入壳体且空气被排出壳体。在这种情况下，因为很难以树脂填充壳体，所以耐压和绝缘性能就恶化。为了解决该问题，壳体应该具有更薄的壁以使得壳体和变压器本体之间的缝隙变宽。然而，有一个壁厚的限制，不能得到所希望的更小的壳体。

鉴于前述的不同问题，提出了本发明。其目的是提供一种具有高耐压和高绝缘性能的小变压器。用于解决问题的手段

为了得到上述目的，根据本发明的变压器是具有以下结构的变压器，其中变压器本体中容纳在具有平行六面体的壳体中，该壳体填充有树脂，以及树脂被固化，其特征在于，该壳体具有一个开口面，位于开口边缘的侧面被部分移除，以及胶带被粘贴以覆盖移除部分。在该情况下，因为比壳体更薄的胶带作为壳体移除部分的侧面，所以即使壳体做成更小，在壳体和变压器本体之间的缝隙也被做成非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。

移除区域的特征在于，其被定位以余下除了侧面边缘区域的边缘区域接近开口。在这种情况下，即使当存在有移除区域时，壳体也能在一定程度上保持其强度。此外，注入的树脂被防止流到外部。移除区域的另一特征在于至少一个侧面在移除区域部分移除。在这种情况下，因为具有预定宽度的缝隙能在至少一个位置得到，所以树脂容易注入到壳体内，并且气泡能被完全排出。

所述胶带的特征在于，通过缠绕在侧面胶带被附着。在这种情况下，胶带能容易地附着。所述树脂的特征在于至少构成变压器本体的线圈和铁心用树脂涂覆。在这种情况下，能得到预定的耐压和预定的绝缘性能。

胶带的材料可以选自聚乙烯对苯二甲酸盐带、聚酰亚胺带、芳族聚酸胺带、环氧浸渍聚酯带。

为了得到上述目的，在另一方面，本发明提供一种变压器，其具有以下结构，该变压器本体容纳在壳体中，壳体中充满了树脂，并且该树脂进行了固化。该壳体具有底面，以及从底面的四个角从底面垂直形成的突起(protrusion)。此外，胶带附着到壳体上以为了从壳体外部覆盖突起，以及该胶带用作壳体的侧面。由于这种结构，比壳体更薄的胶带被用作壳体的侧面，因此即使当壳体做得更小时，壳体和变压器本体之间的缝隙也不会做得非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。

另一方面，本发明提供一变压器制造方法，其包括以下步骤：制造具有平行六面体外形的壳体，构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖在壳体侧面的移除部分；并用树脂填充壳体。在通过该制造方法制造的变压器中，因为比壳体更薄的胶带被用作壳体的侧面，所以即使当壳体做得更小时，壳体和变压器本体之间的缝隙也不会做得非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。

另一方面，本发明提供一变压器，其包括具有平行六面体形状的壳体，其构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；以及变压器本体容纳在该壳体中。该变压器构造成在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖壳体侧面的移除部分，然后，用树脂填充壳体，以及从壳体移除胶带。由于这种结构，比壳体更薄的胶带被用作壳体的侧面，因此即使当壳体做得更小时，壳体和变压器本体之间的缝隙也不会做得非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。

另一方面，本发明提供一种变压器制造方法，其包括以下步骤：制造具有平行六面体外形的壳体，构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖在壳体侧面的移除部分；并用树脂填充壳体；固化该树脂；以及从壳体移除该胶带。在由该制造方法制造的变压器中，因为比壳体更薄的胶带被用作壳体的侧面，所以即使当壳体做得更小时，壳体和变压器本体之间的缝隙也不会做得非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。

附图说明

图1是根据本发明实施例的变压器的透视图。

图2是图1所示壳体实例的透视图。

图3是图1所示变压器本体实例的透视图。

图4是图3的分解透视图。

图5(A)是图1所示的变压器在壳体中没有填充树脂状态下的平面图。

图5(B)是沿着A-A线的横截面图。

图5(C)是沿着B-B线的横截面图。

图6是用于图1所示变压器制造夹具的透视图。

图7(A)至7(C)示出了变压器制造过程，其中使用了图6所示的制造夹具。

附图标记描述

1：制造夹具

2：第一夹具

3：第二夹具

10：变压器

11：胶带

12：壳体

13：变压器本体

14：树脂

21：开口

22a，22b，22c，22d：侧面

23a，23b，23c，23d：移除的区域

24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db，24ac，24bc，24cc，24dc：边缘区域

具体实施方式

图1是根据本发明实施例的变压器的透视图。该变压器10具有结构，其中胶带11绕着平行六面体形状的中空壳体12缠绕，在图中所示的侧面，变压器本体13容纳在壳体12中，该壳体12充满树脂14，以及对树脂14进行固化。变压器10用于声频(sound)信号，尽管其尺寸小但具有高耐压和高绝缘性能。变压器10形成，使得变压器本体13的端子34c和34d从图中所示壳体12的上表面上突出。该变压器10放置在印刷电路板上使得上表面面对印刷电路板，并通过采用焊接或其它方法将端34c和34d连接到在印刷电路板上的端子上而固定。

图2是壳体12实例的透视图。壳体12不具有图示的上表面的壁。从开口21，变压器本体13插入并放置在图中所示的底面上。此外，在壳体12中，位于开口21边缘的四个侧面22a，22b，22c和22d被部分移除。移除区域23a，23b，23c和23d具有矩形结构以致余下除了侧面22a，22b，22c和22d的开口21侧边的边缘区域的边缘区域，即侧面22a，22b，22c和22d的边缘区域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db以及边缘区域24ac，24bc，24cc，24dc接近于底面25。

此外，在壳体12中，用于定位变压器本体13的四个突起25a和一个突出部分25b在底面25形成。四个突起25a接近于底面25的四个角而形成以支撑容纳的变压器本体13。突出部分25b在接近于侧面22b的一对突起25a之间形成，以当变压器本体13在错误的方向容纳时会干扰在凸缘33形成的突出部分33aa(参见图4)。

由于上述结构的壳体12，当附着胶带11以覆盖移除区域23a，23b，23c和23d时，比壳体12(例如，具有大约0.2mm的厚度)更薄(例如，具有大约0.025mm至0.050mm的厚度)的胶带11在壳体12的移除区域23a，23b，23c和23d作为侧面。因此，即使当壳体12减小尺寸时，在壳体12和变压器本体13之间的缝隙也不会做得非常小。树脂14能通过缝隙容易地注入到壳体12中，并且气泡通过该缝隙能容易地排空。尤其是，树脂通过位于长侧边的移除区域23a，23c注入到壳体12中，并且当树脂14注入时，空气通过位于短侧边的移除区域23b，23d从壳体12释放。因此，变压器10能做成具有小尺寸和高耐压以及高绝缘性能。将形成位于长侧边的移除区域23a和23c，而不会形成位于短侧边的移除区域23b，23d。

因为移除区域23a，23b，23c和23d位于壳体12的所有四个侧面22a，22b，22c和22d，所以绕着壳体12在侧面22a，22b，22c和22d上缠绕胶带11覆盖所有的移除区域23a，23b，23c和23d，提高了附着胶带11的有效性。胶带11的材料需要能够在其固化周期中忍受树脂14的固化温度(例如，在100℃-110℃/小时)并忍受在其周期内其温度下的热焊接(例如，在230℃-250℃/小时)。使用诸如聚酯、聚丙烯或其它的材料。当制造公司的名称、制造的数量、和其它变压器10的项目预先印到胶带11的表面时，例如，因为其不必在制造后将这些项目印刷在变压器10上，所以可以省略该印刷过程。更具体地，胶带11的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯带、聚酰亚胺带、芳族聚酰胺带、环氧浸渍聚酯胶带或其它。

形成壳体12以余下侧面22a，22b，22c和22d的边缘区域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da，24db以及边缘区域24ac，24bc，24cc，24dc接近于底面25。因此，当其被处理或树脂14被注入时，壳体12具有阻止壳体12弯曲的加固功能，并具有阻止树脂14从底面25泄漏的阻挡功能。

图3是变压器本体13实例的透视图，以及图4是其透视图的分解图。该变压器本体13形成有铁心部分31和线架部分32。铁心部分31具有例如一对称为E形铁心31a和31b，其中叠压了坡莫合金板。线架部分32具有绕组盘部分33和终端部分34。绕组盘部分33包括一中空圆柱绕组盘部件33a和设置在绕组盘部件33a两端部和中心的凸缘33b，33c和33d。

例如，初级线圈35a围着凸缘33b和33c之间的绕组盘部分33a缠绕，以及次级线圈35b围着凸缘33c和33d之间的绕组盘部分33a缠绕。凸缘33b、33c和33d各自都设置有连接到绕组盘部分33a中空部分的中空部分。E形铁心对中的一个E形铁心31a，通过凸缘33b的中空部分插入到绕组盘部分33a中空部分，以及E形铁心对中的另一个E形铁心31b，通过凸缘33d的中空部分插入到绕组盘部分33a中空部分。

终端部分34具有两个本体34a和34b，以及分别从本体34a和34b延伸的三个终端34c和三个终端34d。本体34a和34b由绝缘材料制成矩形平行六面体形状。本体34a和34b在侧面34aa和34ba设置有引导槽34ac和34bc以牵引分别盘绕绕组盘部件33a的初级线圈35a和次级线圈35b。

终端34c和34d由金属材料制成几乎Z字形。终端34c和34d与本体34a和34b相接合从而使得三个终端34c和三个34d各自分别从本体34a和34b的侧面34aa和34ba突出。终端34c和34d的端部接近于本体34a和34b的侧面34aa和34ba，作为接合部分其中初级线圈35a和次级线圈35b的引线在此连接，以及终端34c和34d的尖端部分，远离本体34a和34b的侧面34aa和34ba，作为在印刷电路板上固定的固定部分。

图5(A)、图5(B)和图5(C)分别是壳体12填满树脂14之前的状态下壳体的平面图、沿着A-A线的横截面图、和沿着B-B线的横截面图。热固树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或其它用作树脂14。因为树脂14是相对粘的，所以很难通过窄的缝隙灌注树脂14。因为壳体12侧面22a，22b，22c和22d上的移除区域23a，23b，23c和23d引起胶带11和变压器本体13之间的缝隙C比当壳体12没有任何移除区域的得到的缝隙更大，所以壳体12能用树脂14完全填满其内部角落。尤其，E形铁心31a和31b的叠层部分能被覆盖树脂14，在该部分易于产生介质击穿且在图中用P表示。

因为在壳体12的底面25上形成有凸起25a从而底面25和变压器本体13之间的缝隙D相对宽，所以能用树脂14完全填满其内部角落。尤其，在初级线圈35a和次级线圈35b之间的缝隙能被覆盖树脂14，在该缝隙易于产生介质击穿且在图中用Q表示。因此，提高了绝缘性能。即使当树脂14被固化，因为其硬度相对低所以也很有可能被擦伤。壳体12的侧面22a，22b，22c和22d，尤其移除区域23a，23b，23c和23d用胶带11覆盖，所以树脂14被保护。

图6是用于变压器10制造夹具实例的透视图。该制造夹具1形成有第一夹具2和第二夹具3。第一夹具2例如由铝或其它金属制成平行六面体型。第一夹具2设置有预定数量(在该例中是5个)的腔2a，在其每个中壳体12围绕的胶带11能缠绕放置，并排的彼此垂直的面被打开。腔2a用例如硅橡胶4a在其内表面涂覆，从而容易去掉壳体12，围绕该壳体缠绕胶带11。第二夹具3例如由铝或其它金属制成平行六面体型。形成第二夹具3以当接触面2b时能够阻挡腔2a的每一个开口，其中腔2a形成在第一夹具2中。与面2b相接触的面3a用例如硅橡胶4b涂覆以使得易于去掉壳体12，围绕该壳体缠绕胶带11，其中腔2a形成在第一夹具2中。

图7示出了变压器10的制造过程，其中使用了制造夹具1。首先，每一个壳体12通过注模或其它方法(例如图7(a))制成，并且胶带11绕着壳体12在其侧面缠绕(图7(b))。然后，腔2a形成在第一夹具2中的面2b预先制成与第二夹具3的硅橡胶4b表面相接触，并且缠绕有胶带的壳体12插入到每个腔2a中(图7(c))。接着，变压器本体13已经装配放置在壳体12中，以及壳体12真空充满了树脂14。整个制造夹具1以预定的温度加热并加固一预定的时间周期，第一夹具2和第二夹具3分离，并且每个完成的变压器10从腔2a中取出，从而完成整个周期。

上述实施例只是本发明的一个例子。本发明的范围没有限制在上述实施例中，并且本发明可以使用到权利要求范围内的其它各种实施例中。例如，在上述实施例中，壳体12的四个侧面22a，22b，22c和22d在移除区域23a，23b，23c和23d部分移除。如果那样的话，需要附着胶带11以覆盖移除区域。在上述实施例中，移除区域23a，23b，23c和23d具有矩形外形。其角可以倒角或变圆以增加强度。

在上述实施例中，形成移除区域23a，23b，23c和23d以余下侧面22a，22b，22c和22d的边缘区域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da和24db，就是说，具有L形横截面部分。该横截面的角可以倒角或变圆以增加强度。此外，代替边缘区域24aa，24ab，24ba，24bb，24ca，24cb，24da和24db，具有圆柱形、三角柱形或其它的钉可以设置在底面25的四个角。

通常使用用胶带11缠绕的变压器10。可以使用从壳体12移除胶带的变压器10。即使在这样一个例子中，因为壳体12用树脂14完全充满其内部角落，保持了变压器10提供的优势。这种类型的变压器通过在变压器10制造的最后步骤从壳体12移除胶带11而得到，参考图7(a)至图7(c)所述，即，当树脂14固化后变压器10从制造夹具1取出时。

如上所述，根据本发明，因为比壳体更薄的胶带作为壳体移除部分的侧面，即使如果壳体做成更小，在壳体和变压器本体之间的缝隙也不会做成非常小。因此，树脂能容易地注入到壳体中，并且气泡能被完全排出。变压器具有小尺寸以及高耐压和高绝缘性能。

工业上的应用

本发明也能应用到除了变压器以外的具有容纳壳体的电路元件，例如包括电视机和洗衣机、以及高压发电机和用于汽车的升压电路和其它的电子产品。

Claims (10)

1、一种变压器，其具有以下结构，其中变压器本体中容纳在具有平行六面体的壳体中，该壳体填充有树脂，并且树脂被固化，

其特征在于，该壳体具有一个开口面，位于开口边缘的侧面被部分移除，以及附着有胶带以覆盖移除部分。

2、根据权利要求1的变压器，其特征在于，移除区域被定位以余下除了侧面边缘区域的边缘区域接近开口。

3、根据权利要求1的变压器，其特征在于，至少一个侧面在移除区域被部分移除。

4、根据权利要求1的变压器，其特征在于，所述胶带通过缠绕在侧面胶带而被附着。

5、根据权利要求1的变压器，其特征在于，至少构成变压器本体的线圈和铁心用树脂涂覆。

6、根据权利要求1的变压器，其特征在于，胶带的材料可以选自聚乙烯对苯二甲酸盐带、聚酰亚胺带、芳族聚酸胺带、环氧浸渍聚酯带。

7、一种变压器，其具有以下结构，该变压器本体容纳在壳体中，壳体中填充有树脂，并且该树脂进行了固化，

其特征在于，该壳体具有底面和从底面的四个角从底面垂直形成的突起，以及

胶带附着到壳体上以从壳体外部覆盖突出，并且该胶带用作壳体的侧面。

8、一种变压器制造方法，其包括步骤如下：

制造具有平行六面体外形的壳体，构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；

在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖在壳体侧面的移除部分；以及

用树脂填充壳体。

9、一种变压器，其包括：

具有平行六面体形状的壳体，其构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；以及

变压器本体容纳在该壳体中，

其特征在于，在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖壳体侧面的移除部分，然后用树脂填充壳体，以及从壳体移除胶带以制成变压器。

10、一种变压器制造方法，其包括步骤：

制造具有平行六面体外形的壳体，构造成一表面开口以及位于开口边缘的侧表面被部分移除；

在侧表面围着壳体缠绕胶带以覆盖在壳体侧面的移除部分；

用树脂填充壳体；

固化该树脂；以及

从壳体移除该胶带。

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