CN201112115Y - 变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变压器。变压器包括至少一高压线圈、至少一低压线圈及至少一软磁性胶质体。软磁性胶质体设置在高压线圈及低压线圈之间。变压器利用软磁性胶质体取代软磁性金属，可增加一个磁回路，使变压器的漏感值及感值增加；可适合应用在冷阴极灯管上，进而大幅提升了冷阴极灯管的效能，结构简单、制作容易及制作成本低等。

Description

变压器

技术领域

本实用新型涉及一种变压器，且特别是涉及一种微小化的变压器。

背景技术

随着科技的发展，各式电子元件均朝向小型化及轻量化发展。内部的电子元件也随着朝向微小化发展。然而许多得电子元件在微小化的过程中遭遇到许多的困难。

以变压器为例，变压器于1885年由匈牙利Ganz公司首度生产，至今已超过一世纪，长时间以来已经广为运用且有诸多改良，设计出不同的型态，但是其原理仍然是一致的。此变压器利用电能与磁能转换感应的原理，将两组线圈绕制在共同的铁芯结构(core)上。连接电源端的线圈称为一次线圈或主线圈(primary coil)，连接负载端的线圈称为二次线圈或副线圈(secondary coil)。或者以电压大小区分为高压线圈及低压线圈，其中一次线圈可能是高压线圈或低压线圈，端视电压大小而定。

当一次线圈接上交流电源，于该线圈通过的电流会在铁心中产生磁通量变化，另一端的二次线圈会因为感应的电动势(emf)，而产生另一个相同频率的交流电。

然而，传统上是通过拉大一次线圈与二次线圈(或称高压线圈与低压线圈)的距离，来增加变压器的漏感值。因此变压器的尺寸必须增加，而无法符合微小化的发展趋势。倘若降低一次线圈或二次线圈(或称高压线圈与低压线圈)的线径，虽可增加一次线圈及二次线圈之间的距离，但却降低变压器可耐电流大小，而降低了使用的安全性。

因此，如何研发一种具有高漏感值且微小化的变压器，实为目前技术上难以突破的困难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变压器，其利用软磁性胶质体，使得变压器同时具有小尺寸、高漏感值及高感值的特性。

根据本实用新型的第一方面，提出一种变压器包括至少一高压线圈、至少一低压线圈及至少一软磁性胶质体。软磁性胶质体设置在高压线圈及低压线圈之间。

本实用新型的优点在于，其变压器利用软磁性胶质体取代软磁性金属，可增加一个磁回路，使变压器的漏感值及感值增加，且可适合应用在冷阴极灯管上，进而大幅提升了冷阴极灯管的效能，该变压器结构简单、制作容易及制作成本低等。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1A绘示本实用新型第一实施例的变压器的正面立体图；

图1B绘示图1A的导线架的背面立体图；

图1C绘示本实用新型第一实施例的变压器的高压线圈、低压线圈及软磁性体胶质体的相对位置示意图；

图2绘示本实用新型第一实施例的变压器的制造方法的流程图；

图3A绘示本实用新型第二实施例的变压器的正面立体图；

图3B绘示图3A的导线架的侧面示意图；

图3C绘示本实用新型第二实施例的变压器的高压线圈、低压线圈及软磁性体胶质体的相对位置示意图；以及

图4绘示本实用新型第三实施例的变压器的高压线圈、低压线圈及软磁性胶质体的相对位置示意图。

主要元件符号说明

100、200、300：变压器

110、210(1)、210(2)、310(1)、310(2)：高压线圈

120、220(1)、220(2)、320(1)、320(2)：低压线圈

130、230(1)、230(2)、330(1)、330(2)：软磁性胶质体

131：胶材

132：软磁性颗粒

140：承载架

140a：贯穿孔

150：容置槽体

160：铁芯结构

161：第一铁芯

161(1)、161(2)、161(3)：第一铁芯的柱体

162：第二铁芯

162(1)、162(2)、162(3)：第二铁芯的柱体

A110、A210(1)、A210(2)：高压线圈缠绕区

A120、A220(1)、A220(2)：低压线圈缠绕区

具体实施方式

第一实施例

请参照图1A～图1C，图1A绘示本实用新型第一实施例的变压器100的正面立体图，图1B绘示图1A的导线架140的背面立体图，图1C绘示本实用新型第一实施例的变压器100的高压线圈110、低压线圈120及软磁性体胶质体130的相对位置示意图。变压器100包括至少一高压线圈110、至少一低压线圈120及至少一软磁性胶质体130。其中，高压线圈110及低压线圈120绘示于图1C，图1A～图1B仅标示高压线圈缠绕区A110及低压线圈缠绕区A120。高压线图缠绕区A110用以缠绕高压线圈110，低压线圈缠绕区A120用以缠绕低压线圈120。本实施例的变压器100是以一个高压线圈110、一个低压线圈120及一个软磁性胶质体130为例作说明。且软磁性胶质体130设置在高压线圈110及低压线圈120之间。

软磁性胶质体130包含一胶材(compound rubber)131及数个软磁性颗粒(soft magnet powder)132。软磁性颗粒132掺杂在胶材131内。胶材131在未固化时成胶态；胶材131在固化后则成固态。软磁性颗粒132掺杂在未固化的胶材131内，在胶材131固化后，软磁性颗粒132则嵌入在固化的胶材131内。较佳地是，软磁性颗粒132平均分布在胶材131内。

变压器100更包括一承载架140、一容置槽体150及一铁芯结构(Core)160。高压线圈110、低压线圈120及容置槽体150环绕在承载架140的外围。容置槽体150设置在高压线圈缠绕区A110及低压线圈缠绕区A120之间。容置槽体150用以容置软磁性胶质体130，以使软磁性胶质体130环绕在承载架140的外围，并位于高压线圈110与低压线圈120之间。

本实施例的铁芯结构160为EI型铁芯结构，包括一第一铁芯161及一第二铁芯162。第一铁芯161具有三柱体161(1)、161(2)、161(3)，第二铁芯162具有三柱体162(1)、162(2)、163(3)。承载架140具有一贯穿孔140a，第一铁芯161的中间的柱体161(2)及第二铁芯162的中间的柱体162(2)分别由贯穿孔140a的两侧插入，第一铁芯161及第二铁芯162即组合成一「日」字型结构。

请进一步参照图2，其绘示本实用新型第一实施例的变压器100的制造方法的流程图。首先，在步骤S102中，提供承载架140及容置槽体150。承载架140及容置槽体150的材质为绝缘材料。较佳地是，承载架140及容置槽体150是通过注塑成型等方式形成一体成型的结构。

接着，进入步骤S104。填入未固化的软磁性胶质体130在容置槽体150内。此时胶材131尚未固化，软磁性颗粒132随着胶材131一起填入在容置槽体150内。

其中，胶材131的材质例如是紫外线光固化胶(UV light glue)、硅胶(silicone)及环氧树脂(epoxy)。软磁性颗粒132的材质例如是锰锌合金(Mn-Zn)及镍锌(Ni-Zn)。并且软磁性胶质体130含有50％～80％的软磁性颗粒132。

在软磁性胶质体130填入容置槽体150后，软磁性胶质体130完整环绕承载架140的外围。较佳地是，软磁性颗粒132平均分布在胶材131内，使得软磁性颗粒132平均分布在承载架140的外围。

其中，不论是何种尺寸的承载架140，软磁性胶质体130均可顺利地填入容置槽体150而包覆在承载架140的外围。也就是说，软磁性胶质体130适用于各种尺寸的承载架140。

然后，在步骤S106中，固化软磁性胶质体130。固化软磁性胶质体130的方式是依据胶材131的材质来选用。例如，胶材131的材质若为紫外光固化胶，则选用紫外光照射的方式来固化软磁性胶质体130。胶材131的材质若为环氧树脂，则选用热固化的方式来固化软磁性胶质体130。此时，软磁性胶质体130即依据容置槽体150的内壁的形状来成型，并环绕且固定在承载架140的外围。如此，软磁性胶质体130仅需填入容置槽体150，再通过简单的固化程序即可成型，不再需要铸模及烧结等复杂的制程。

接着，在步骤S108中，分别缠绕高压线圈110及低压线圈120在承载架140的外围。其中高压线圈110及低压线圈120分别位于软磁性胶质体130的两侧。至此即形成第一实施例的变压器100。

如图1A～图1C所示，设置在高压线圈110及低压线圈120之间的软磁性胶质体130可增加一个磁回路，使得变压器100的漏感值及感值增加。也就是说，变压器100不需要拉开高压线圈110与低压线圈120的距离，也不需要缩小高压线圈110或低压线圈120的线径，即可增加漏感值及感值。如此一来，本实施例的变压器100同时具有小尺寸、高漏感值及高感值的特性，相当适合应用在冷阴极灯管上，进而大幅提升了冷阴极灯管的效能。

此外，通过上述的制造方法，软磁性胶质体130即可360度完全地环绕承载架140。相较于一般的软磁性金属，由于一般的软磁性金属为刚性且固定成型，无法以环状结构套接在承载架140上。即使软磁性金属采用U型结构或C型结构的软磁性金属来套入承载架140，仍然无法完全分环绕承载架140。而本实施例的软磁性胶质体130可以很轻易地360度完全地环绕承载架140，以形成完整的磁回路。

第二实施例

请参照图3A～图3C，图3A绘示本实用新型第二实施例的变压器200的正面立体图，图3B绘示图3A的导线架240的侧面示意图，图3C绘示本实用新型第二实施例的变压器200的高压线圈210(1)、210(2)、低压线圈220(1)、220(2)及软磁性体胶质体230(1)、230(2)的相对位置示意图。本实施例的变压器200与第一实施例的变压器100不同之处在于高压线圈210(1)、210(2)、低压线圈220(1)、220(2)及软磁性胶质体230(1)、230(2)的数量及其设置位置，其余相同之处不再重述。

本实施例的变压器200包括二个高压线圈210(1)、210(2)、二个低压线圈220(1)、220(2)及二个软磁性胶质体230(1)、230(2)。二个高压线圈210(1)、210(2)分别设置于变压器200的两端，二低压线圈220(1)、220(2)设置在高压线圈210(1)、210(2)之间。其中，高压线圈210(1)、210(2)及低压线圈220(1)、220(2)绘示于图3C，图3A～图3B仅标示高压线圈缠绕区A210(1)、A210(2)及低压线圈缠绕区A220(1)、A220(1)。高压线圈缠绕区A210(1)、A210(2)分别用以缠绕高压线圈210(1)、210(2)，低压线圈缠绕区A220(1)、A220(2)分别用以缠绕低压线圈220(1)、220(2)。软磁性胶质体230(1)设置在高压线圈210(1)及低压线圈220(1)之间，软磁性胶质体230(2)设置在高压线圈210(2)及低压线圈220(2)之间。如图3C所示，高压线圈210(1)、软磁性胶质体230(1)、低压线圈220(1)、低压线圈220(2)、软磁性胶质体230(2)及高压线圈210(2)是依序排列。二个软磁性胶质体230(1)、230(2)各增加了一个磁回路，使得变压器200同时具有小尺寸及高漏感值及高感值的特性。

第三实施例

请参照图4，其绘示本实用新型第三实施例的变压器300的高压线圈310(1)、310(2)、低压线圈320(1)、320(2)及软磁性胶质体330(1)、330(2)的相对位置示意图。本实施例的变压器300与第一实施例的变压器100不同之处在于高压线圈310(1)、310(2)、低压线圈320(1)、320(2)及软磁性胶质体330(1)、330(2)的数量及其设置位置，其余相同之处不再重述。

本实施例的变压器300包括二个高压线圈310(1)、310(2)、二个低压线圈320(1)、320(2)及二个软磁性胶质体330(1)、330(2)。二个低压线圈320(1)、320(2)分别设置于变压器300的两端，二高压线圈310(1)、310(2)分别设置在低压线圈320(1)、320(2)之间。软磁性胶质体330(1)设置在低压线圈320(1)及高压线圈310(1)之间，软磁性胶质体330(2)设置在低压线圈320(2)及高压线圈310(2)之间。如图4所示，低压线圈320(1)、软磁性胶质体330(1)、高压线圈310(1)、高压线圈310(2)、软磁性胶质体330(2)及低压线圈320(2)是依序排列。二个软磁性胶质体330(1)、330(2)各增加了一个磁回路，使得变压器300同时具有小尺寸及高漏感值及高感值的特性。

本实用新型上述实施例所揭露的变压器利用软磁性胶质体取代软磁性金属，使得变压器具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下：

第一、设置在高压线圈及低压线圈之间的软磁性胶质体可增加一个磁回路，使得变压器的漏感值及感值增加。也就是说，变压器不需要拉开高压线圈与低压线圈的距离，也不需要缩小高压线圈或低压线圈的线径，即可增加漏感值及感值。

第二、具有软磁性胶质体的变压器具有小尺寸、高漏感值及高感值的特性，相当适合应用在冷阴极灯管上，进而大幅提升了冷阴极灯管的效能。

第三、承载架及容置槽体的材质为绝缘材料。较佳地是承载架及容置槽体通过注塑成型等方式形成一体成型的结构，并未增加制造程序与材料成本。

第四、软磁性胶质体仅需填入容置槽体，再通过简单的固化程序即可成型，不再需要铸模及烧结等复杂的制程。

第五、不论是何种尺寸的承载架，软磁性胶质体均可顺利地填入容置槽体而包覆在导线架的外围。也就是说，软磁性胶质体适用于各种尺寸的承载架。

第六、软磁性胶质体可以很轻易地360度完全环绕承载架，以形成完整的磁回路。

Claims (12)

1.一种变压器，其特征在于，包括：至少一高压线圈；至少一低压线圈；以及至少一软磁性胶质体，设置在该高压线圈及该低压线圈之间。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，该软磁性胶质体邻近该低压线圈。

3.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，更包括：容置槽体，设置在该高压线圈及该低压线圈之间，该容置槽体用以容置该软磁性胶质体。

4.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，该变压器包括二高压线圈、二低压线圈及二软磁性胶质体，该些高压线圈分别设置于该变压器的两端，该些低压线圈设置在该些高压线圈之间，该些软磁性胶质体分别设置在各该高压线圈及各该低压线圈之间。

5.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，该变压器包括二高压线圈、二低压线圈及二软磁性胶质体，该些低压线圈分别设置于该变压器的两端，该些高压线圈设置在该些低压线圈之间，该些软磁性胶质体分别设置在各该高压线圈及各该低压线圈之间。

6.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，该软磁性胶质体包含：胶材；以及多个软磁性颗粒，掺杂在该胶材内。

7.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，该些软磁性颗粒平均分布在该胶材内。

8.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，该胶材的材质包含紫外线光固化胶、硅胶及环氧树脂。

9.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，该软磁性颗粒的材质包含锰锌合金及镍锌。

10.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，该软磁性胶质体含有50％～80％的该些软磁性颗粒。

11.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，更包括：承载架，该高压线圈、该低压线圈及该软磁性胶质体环绕在该承载架的外围，其中该软磁性胶质体完整环绕该承载架的外围。

12.如权利要求11所述的变压器，其特征在于，更包括：容置槽体，设置在该高压线圈及该低压线圈之间，该容置槽体用以容置该软磁性胶质体，其中该承载架与该容置槽体为一体成型的结构。

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