CN218769047U - 单极性高压变压装置 - Google Patents

Abstract

单极性高压变压装置，第二电路板电性连接第一电路板，采样电路板电性连接第二电路板，磁芯包含第一及第二磁柱，第一原边绕组绕设于第一磁柱，第一副边绕组绕设于第一原边绕组以与其电磁耦合产生第一组高压，第一副边绕组电性连接第一电路板，第二原边绕组绕设于第二磁柱，第二副边绕组绕设于第二原边绕组以与其电磁耦合产生第二组高压，第二副边绕组电性连接第二电路板，第一绝缘层绕设于第一及第二副边绕组，第二绝缘层绕设于第一绝缘层及磁芯，至少部分第二绝缘层在磁芯及第一电路板间，至少另外部分第二绝缘层在磁芯及第二电路板之间，第三绝缘层绕设于第二绝缘层且具有开口朝向第一电路板，至少部分第三绝缘层在第二绝缘层及第二电路板之间。

Description

单极性高压变压装置

技术领域

本案涉及变压器领域，尤指一种单极性高压变压装置。

背景技术

于工业及医疗领域中，高压变压装置的应用十分广泛，其中高压变压装置用以产生数十千伏至两百千伏的高电压。为了产生并输出高电压，高压变压装置需承载数十千伏至两百千伏的高电压。

目前，高压变压装置具有两种不同型态，分别为双极性高压变压装置及单极性高压变压装置。双极性高压变压装置包含正电压变压单元及负电压变压单元，正电压变压单元包含用以产生正电压的变压器、整流电路板、滤波电路板及采样电路板等器件，负电压变压单元包含用以产生负电压的变压器、整流电路板、滤波电路板及采样电路板等器件，双极性高压变压装置中的正电压变压单元及负电压变压单元皆仅产生最高电压幅值的一半。在一些系统X光高压发生器中，由于X光球管是通过一个低压电路来实现控制，阴极需要接地，因此高压发生器要提供一个单极性的高压来给X光球管供电。

单极性高压变压装置包含用以产生正电压的变压器、整流电路板、滤波电路板及采样电路板等器件，然而，传统单极性高压变压装置所产生的最高电压幅值通常小于双极性高压变压装置所产生的最高电压幅值的一半，例如小于九十千伏的正电压，即代表传统单极性高压变压装置难以达到高电压幅值的要求。

因此，如何发展一种克服上述缺点的单极性高压变压装置，实为目前迫切的需求。

实用新型内容

本案的目的为提供一种单极性高压变压装置，包含第一电路板、第二电路板、单一磁芯、第一组绕组及第二组绕组。第一原边绕组绕设于磁芯的第一磁柱，且第一副边绕组绕设于第一原边绕组以于第一磁柱上电磁耦合以产生第一组高压，且电性连接于第一电路板，以将第一组高压传送至第一电路板。第二原边绕组绕设于磁芯的第二磁柱，且第二副边绕组绕设于第二原边绕组以于第二磁柱上电磁耦合以产生第二组高压，且电性连接于第二电路板，以将第二组高压传送至第二电路板。本案的单极性高压变压装置仅需设置单一磁芯与两组绕组即可产生高幅值的电压，而可达到体积较小且成本较低的优势。而本案的单极性高压变压装置利用单一磁芯与两组绕组所产生的电压以分别传送至第一电路板及第二电路板，且本案的单极性高压变压装置所产生的电压幅值可至少为1.5倍的传统单极性高压变压装置利用磁芯与单一绕组所产生的电压幅值，例如132千伏，故本案的单极性高压变压装置可达到较高幅值的电压。此外，本案的单极性高压变压装置更利用第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层达到绝缘的效果，且由于第一电路板上仅承载幅值为50％的总输出正高压而仅需较低程度的绝缘，故第三绝缘层上设置开口，朝向第一电路板，而使磁芯与第一电路板之间仅包含部分的第一绝缘层及部分的第二绝缘层，进而节省第三绝缘层的体积、材料及成本。

为达上述目的，本案的一实施态样为提供一种单极性高压变压装置，包含第一电路板、第二电路板、采样电路板、磁芯、第一组绕组、第二组绕组、第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层。第二电路板电性连接于第一电路板。采样电路板电性连接于第二电路板。磁芯位于第一电路板及第二电路板之间，且包含第一磁柱及第二磁柱。第一组绕组包含第一原边绕组及第一副边绕组，第一原边绕组绕设于第一磁柱，第一副边绕组绕设于第一原边绕组，以与第一原边绕组在第一磁柱上通过电磁耦合而产生第一组高压，且第一副边绕组电性连接于第一电路板。第二组绕组包含第二原边绕组及第二副边绕组，第二原边绕组绕设于第二磁柱，第二副边绕组绕设于第二原边绕组，以与第二原边绕组在第二磁柱上通过电磁耦合而产生第二组高压，且第二副边绕组电性连接于第二电路板。部分的第一绝缘层绕设于第一副边绕组，另外部分的第一绝缘层绕设于第二副边绕组。第二绝缘层绕设于第一绝缘层及磁芯，其中至少部分的第二绝缘层位于磁芯及第一电路板之间，至少另外部分的第二绝缘层位于磁芯及第二电路板之间。第三绝缘层绕设于第二绝缘层，且具有开口，开口朝向第一电路板，其中至少部分的第三绝缘层位于第二绝缘层及第二电路板之间。

优选地，该第一组高压幅值小于该第二组高压幅值。

优选地，该第二绝缘层包含一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，该第一侧壁、该第二侧壁、该第三侧壁及该第四侧壁依序绕设于该第一绝缘层及该磁芯，其中该第二侧壁位于该磁芯及该第二电路板之间，该第四侧壁位于该磁芯及该第一电路板之间，该第三绝缘层包含一第五侧壁、一第六侧壁及一第七侧壁，该第五侧壁、该第六侧壁及该第七侧壁依序绕设于该第二绝缘层外，该第五侧壁相邻于该第一侧壁，该第六侧壁相邻于该第二侧壁且位于该第二侧壁及该第二电路板之间，该第七侧壁相邻于该第三侧壁且位于该第三侧壁及该采样电路板之间。

优选地，该第二绝缘层的该第四侧壁具有至少一气孔槽。

优选地，该至少一气孔槽为气孔横槽，放置于该磁芯的一中柱附近，与该磁芯的该中柱平行。

优选地，该第一绝缘层及该第二绝缘层之间具有一第一间隙，该第二绝缘层及该第三绝缘层之间具有一第二间隙，该单极性高压变压装置更包含一第一绝缘材料及一第二绝缘材料，该第一绝缘材料设置于该第一间隙，该第二绝缘材料设置于该第二间隙。

优选地，该第一组绕组包含多个第一子绕组，该多个第一子绕组依序绕设于该第一磁柱上，该多个第一子绕组的依序设置方向相同于该第一磁柱的高度方向，且每一该第一子绕组具有一第一出线端及一第二出线端，其中该第二组绕组包含多个第二子绕组，该多个第二子绕组依序绕设于该第二磁柱上，该多个第二子绕组的依序设置方向相同于该第二磁柱的高度方向，且每一该第二子绕组具有一第三出线端及一第四出线端。

优选地，该单极性高压变压装置更包含多个第一整流滤波组合、多个第二整流滤波组合及一第一连接线，该多个第一整流滤波组合设置于该第一电路板上，该多个第二整流滤波组合设置于该第二电路板，该第一连接线连接于该多个第一整流滤波组合中承载最高电位的该第一整流滤波组合及该多个第二整流滤波组合中承载最低电位的该第二整流滤波组合之间。

优选地，该多个第一整流滤波组合与该多个第一子绕组一一对应连接，每一该第一整流滤波组合包含一第一整流单元、一第二整流单元、一第一滤波单元及一第二滤波单元，该第一整流单元、该第一滤波单元、该第二滤波单元及该第二整流单元电性连接于对应的该第一子绕组的该第一出线端及该第二出线端，该多个第一整流滤波组合的多个该第一滤波单元及多个该第二滤波单元串联连接，其中该多个第二整流滤波组合与该多个第二子绕组一一对应连接，每一该第二整流滤波组合包含一第三整流单元、一第四整流单元、一第三滤波单元及一第四滤波单元，该第三整流单元、该第三滤波单元、该第四滤波单元及该第四整流单元电性连接于对应的该第二子绕组的该第三出线端及该第四出线端，该多个第二整流滤波组合的多个该第三滤波单元及多个该第四滤波单元串联连接，其中该第一连接线连接于该多个第一整流滤波组合的其中的一该第一整流滤波组合的该第一滤波单元及该多个第二整流滤波组合的其中的一该第二整流滤波组合的该第四滤波单元之间。

优选地，该单极性高压变压装置更包含一第二连接线，该第二连接线连接于该多个第二整流滤波组合中承载最高电位的该第二整流滤波组合及该采样电路板之间。

优选地，该采样电路板包含多个采样电阻，该多个采样电阻依序串联连接，且该多个采样电阻的设置位置为曲折排列，其中该多个采样电阻中排列于一端的该采样电阻电性连接于该第二连接线，该多个采样电阻中排列于另一端的该采样电阻连接于一电压反馈回路。

优选地，该多个采样电阻包含多个第一子采样电阻及多个第二子采样电阻，该多个第一子采样电阻依序串联连接，且曲折排列而构成多个第一设置列，该多个第二子采样电阻依序串联连接，且曲折排列而构成多个第二设置列，其中每一该第一设置列所包含的该多个第一子采样电阻的数量小于每一该第二设置列所包含的该多个第二子采样电阻的数量。

优选地，该第一电路板、该第二电路板及/或该采样电路板上具有至少一穿孔。

优选地，绕设于该第一组绕组的该第一绝缘层具有两个第一穿线孔、该第二绝缘层具有两个第二穿线孔，其中部分的该第一组绕组穿设于其中的一该第一穿线孔及其中的一该第二穿线孔，而另外部分的该第一组绕组穿设于另一该第一穿线孔及另一该第二穿线孔，以连接于该第一电路板，其中每一该第二穿线孔的设置位置并未位于对应的该第一穿线孔及该第一电路板之间的最短连线上，绕设于该第二组绕组的该第一绝缘层具有两个第三穿线孔，该第二绝缘层具有两个第四穿线孔，该第三绝缘层具有两个第五穿线孔，其中部分的该第二组绕组穿设于其中的一该第三穿线孔、其中的一该第四穿线孔及其中的一该第五穿线孔，而另外部分的该第二组绕组穿设于另一该第三穿线孔、另一该第四穿线孔及另一该第五穿线孔，以连接于该第二电路板，其中每一该第四穿线孔的设置位置及每一该第五穿线孔的设置位置并未位于对应的该第三穿线孔及该第二电路板之间的最短连线上，且每一该第五穿线孔的设置位置及每一该第三穿线孔的设置位置并未位于对应的该第四穿线孔及该第二电路板之间的最短连线上。

附图说明

图1为本案的单极性高压变压装置的结构示意图。

图2为图1所示的单极性高压变压装置的部分结构的结构示意图。

图3为图1所示的单极性高压变压装置的采样电路板及采样电阻的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：单极性高压变压装置

10：基板

101：第一主侧壁

102：第二主侧壁

103：第三主侧壁

104：第四主侧壁

21：第一电路板

211：第一表面

212：第二表面

22：第二电路板

221：第一表面

222：第二表面

23：采样电路板

4：磁芯

41：第一磁柱

42：第二磁柱

43：中柱

51a：第一原边绕组

51b：第一副边绕组

511：第一子绕组

512：第一出线端

513：第二出线端

52a：第二原边绕组

52b：第二副边绕组

521：第二子绕组

522：第三出线端

523：第四出线端

61：第一绝缘层

611：第一子绝缘层

611a：第一穿线孔

612：第二子绝缘层

612a：第三穿线孔

62：第二绝缘层

62a：第二穿线孔

62b：第四穿线孔

621：第一侧壁

622：第二侧壁

623：第三侧壁

624：第四侧壁

625：气孔槽

63：第三绝缘层

63a：第五穿线孔

631：第五侧壁

632：第六侧壁

633：第七侧壁

634：开口

641：第一间隙

642：第二间隙

71：第一连接线

72：第二连接线

81：第一整流滤波组合

D1：第一整流单元

D2：第二整流单元

C1：第一滤波单元

C2：第二滤波单元

82：第二整流滤波组合

D3：第三整流单元

D4：第四整流单元

C3：第三滤波单元

C4：第四滤波单元

R：采样电阻

R1：第一子采样电阻

R2：第二子采样电阻

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图式在本质上是当作说明之用，而非用于限制本案。

请参阅图1，其为本案的单极性高压变压装置的结构示意图。如图所示，本案的单极性高压变压装置1设置于壳体(未图示)内，其中单极性高压变压装置1与壳体之间的间隙可填满液体绝缘油。单极性高压变压装置1包含基板10、第一电路板21、第二电路板22、采样电路板23、磁芯4、绝缘骨架(未图示)、第一组绕组(包含第一原边绕组51a及第一副边绕组51b)、第二组绕组(包含第二原边绕组52a及第二副边绕组52b)、第一绝缘层61、第二绝缘层62、第三绝缘层63、第一连接线71及第二连接线72。基板10包含第一主侧壁101、第二主侧壁102、第三主侧壁103及第四主侧壁104，其中第一主侧壁101、第二主侧壁102、第三主侧壁103及第四主侧壁104依序环绕设置，第一主侧壁101及第三主侧壁103相对设置，第二主侧壁102及第四主侧壁104相对设置。

第一电路板21插设于基板10上，且相邻于基板10的第四主侧壁104，第一电路板21包含第一表面211及第二表面212，第一电路板21的第一表面211及第二表面212相对设置。第二电路板22插设于基板10上，且相邻于基板10的第二主侧壁102，第二电路板22包含第一表面221及第二表面222，第二电路板22的第一表面221及第二表面222相对设置，其中第二电路板22的第一表面221位于第二电路板22的第二表面222及第一电路板21的第一表面211之间，第一电路板21的第一表面211位于第一电路板21的第二表面212及第二电路板22的第一表面221之间，于本实施例中，第一电路板21的设置方向平行于第二电路板22的设置方向。第一连接线71电性连接于第一电路板21及第二电路板22之间。采样电路板23插设于基板10上，且相邻于基板10的第三主侧壁103。第二连接线72电性连接于第二电路板22及采样电路板23之间。于一些实施例中，第一电路板21、第二电路板22及/或采样电路板23上分别具有至少一穿孔。

磁芯4设置于基板10上，且位于第一电路板21的第一表面211及第二电路板22的第一表面221之间，磁芯4包含第一磁柱41、第二磁柱42及至少一中柱43，第一磁柱41相较于第二磁柱42而相邻于基板10的第三主侧壁103，第二磁柱42相较于第一磁柱41而相邻于基板10的第一主侧壁101，中柱43的两端分别连接于第一磁柱41及第二磁柱42。

第一原边绕组51a绕设于第一磁柱41，且几乎紧挨第一磁柱41。第一副边绕组51b绕设于第一原边绕组51a，第一副边绕组51b与第一原边绕组51a于第一磁柱41上通过电磁耦合而产生第一组高压，其中第一组高压的幅值可介于0至66千伏之间，且第一副边绕组51b电性连接于第一电路板21，以将第一组高压传送至第一电路板21，而第一电路板21上的第一组高压经由第一连接线71传送至第二电路板22。第二原边绕组52a绕设于第二磁柱42，且几乎紧挨第二磁柱42。第二副边绕组52b绕设于第二原边绕组52a，第二副边绕组52b与第二原边绕组52a于第二磁柱42上通过电磁耦合而产生第二组高压，其中第二组高压的幅值可介于66至132千伏之间，且第二副边绕组52b电性连接于第二电路板22，以将第二组高压传送至第二电路板22，而第二电路板22上的第二组高压经第二连接线72传送至采样电路板23。

第一绝缘层61包含第一子绝缘层611及第二子绝缘层612，第一子绝缘层611绕设于第一副边绕组51b上，第二子绝缘层612绕设于第二副边绕组52b上。第二绝缘层62绕设于第一绝缘层61及磁芯4，且位于第一电路板21的第一表面211及第二电路板22的第一表面221之间。于本实施例中，第二绝缘层62包含第一侧壁621、第二侧壁622、第三侧壁623及第四侧壁624，第二绝缘层62的第一侧壁621、第二侧壁622、第三侧壁623及第四侧壁624依序绕设于第一绝缘层61及磁芯4，第二绝缘层62的第一侧壁621及第三侧壁623相对设置，第二绝缘层62的第二侧壁622及第四侧壁624相对设置，其中第二绝缘层62的第二侧壁622位于磁芯4及第二电路板22的第一表面221之间，第二绝缘层62的第四侧壁624位于磁芯4及第一电路板21的第一表面211之间。第三绝缘层63绕设于第二绝缘层62，且具有第五侧壁631、第六侧壁632、第七侧壁633及开口634，第三绝缘层63的第五侧壁631相邻于第二绝缘层62的第一侧壁621，第三绝缘层63的第六侧壁632相邻于第二绝缘层62的第二侧壁622，且位于第二绝缘层62的第二侧壁622及第二电路板22的第一表面221之间，第三绝缘层63的第七侧壁633相邻于第二绝缘层62的第三侧壁623，且位于第二绝缘层62的第三侧壁623及采样电路板23之间。第三绝缘层63的开口634朝向第一电路板21，而使磁芯4与第一电路板21之间仅包含部分的第一绝缘层61及部分的第二绝缘层62。

由上可知，本案的单极性高压变压装置1包含第一电路板21、第二电路板22、单一磁芯4、第一原边绕组51a、第一副边绕组51b、第二原边绕组52a及第二副边绕组52b。第一原边绕组51a绕设于磁芯4的第一磁柱41，且第一副边绕组51b绕设于第一原边绕组51a以产生第一组高压，且电性连接于第一电路板21，以将第一组高压传送至第一电路板21。第二原边绕组52a绕设于磁芯4的第二磁柱42，且第二副边绕组52b绕设于第二原边绕组52a以产生第二组高压，且电性连接于第二电路板22，以将第二组高压传送至第二电路板22。而相较于传统单极性高压变压装置，本案的单极性高压变压装置1利用单一磁芯4与两组绕组所产生的电压以分别传送至第一电路板21及第二电路板22，且本案的单极性高压变压装置1所产生的电压幅值可至少为1.5倍的传统单极性高压变压装置利用磁芯与单一绕组所产生的电压幅值，例如为前述的132千伏，故本案的单极性高压变压装置1可达到较高幅值的电压。此外，本案的单极性高压变压装置1更利用第一绝缘层61、第二绝缘层62及第三绝缘层63达到绝缘的效果，且由于第一电路板21上仅承载幅值较低的第一组高压而仅需较低程度的绝缘，故第三绝缘层63上设置开口634，朝向第一电路板21，而使磁芯4与第一电路板21之间仅包含部分的第一绝缘层61及部分的第二绝缘层62，进而节省第三绝缘层63的体积、材料及成本。

请继续参阅图1，第一绝缘层61与第二绝缘层62之间具有第一间隙641，第二绝缘层62及第三绝缘层63之间具有第二间隙642。于一些实施例中，单极性高压变压装置1更包含第一绝缘材料及第二绝缘材料。第一绝缘材料可为绝缘纸，设置于第一间隙641，以隔离第一绝缘层61与第二绝缘层62，进而提升第一绝缘层61与第二绝缘层62上的耐压。第二绝缘材料可为绝缘纸，设置于第二间隙642，以隔离第二绝缘层62及第三绝缘层63，进而提升第二绝缘层62及第三绝缘层63上的耐压。于一些实施例中，第二绝缘层62的第四侧壁624上具有至少一气孔槽625，用以排气。举例来说，气孔槽625可为气孔横槽，放置于磁芯4的中柱43附近，与磁芯4的中柱43平行。

请参阅图2并配合图1，其中图2为图1所示的单极性高压变压装置的部分结构的结构示意图。图2中仅示出磁芯4的第一磁柱41及第二磁柱42、第一组绕组、第二组绕组、第一电路板21、位于第一电路板21上的元件、第二电路板22及位于第二电路板22上的元件，且上述结构的设置位置仅为示意而不进行局限，其中为了清楚示意，第一组绕组中仅示出第一副边绕组51b，且第二组绕组中仅示出第二副边绕组52b。如图2所示，第一组绕组包含多个第一子绕组511，例如图2所示的三个第一子绕组511，三个第一子绕组511依序绕设于第一磁柱41上，其中三个第一子绕组511的依序设置方向相同于第一磁柱41的高度方向，其中每一第一子绕组511具有第一出线端512及第二出线端513，为了便于说明，以下将三个第一子绕组511中最远离基板10的第一子绕组511称为第一个第一子绕组511，将三个第一子绕组511中最靠近基板10的第一子绕组511称为第三个第一子绕组511，且位于第一个第一子绕组511及第三个第一子绕组511之间的第一子绕组511称为第二个第一子绕组511。第二组绕组包含多个第二子绕组521，例如图2所示的三个第二子绕组521，三个第二子绕组521依序绕设于第二磁柱42上，其中三个第二子绕组521的依序设置方向相同于第二磁柱42的高度方向，其中每一第二子绕组521具有第三出线端522及第四出线端523，为了便于说明，以下将三个第二子绕组521中最远离基板10的第二子绕组521称为第一个第二子绕组521，将三个第二子绕组521中最靠近基板10的第二子绕组521称为第三个第二子绕组521，且位于第一个第二子绕组521及第三个第二子绕组521之间的第二子绕组521称为第二个第二子绕组521。

于本实施例中，如图2所示，单极性高压变压装置1更包含多个第一整流滤波组合81及多个第二整流滤波组合82，例如图2所示的三个第一整流滤波组合81及三个第二整流滤波组合82。三个第一整流滤波组合81设置于第一电路板21上，且与三个第一子绕组511一一对应连接，即代表每一第一整流滤波组合81与对应的第一子绕组511对应连接。每一第一整流滤波组合81包含第一整流单元D1、第二整流单元D2、第一滤波单元C1及第二滤波单元C2。第一整流单元D1、第一滤波单元C1、第二滤波单元C2及第二整流单元D2电性连接于对应的第一子绕组511的第一出线端512及第二出线端513，其中第一滤波单元C1及第二滤波单元C2上承载构成第一子绕组511的第一原边绕组51a和第一副边绕组51b在第一磁柱41上通过电磁耦合所产生的第一组高压，其中第一滤波单元C1上所承载的电位高于第二滤波单元C2上所承载的电位。于本实施例中，第一整流单元D1及第二整流单元D2可为二极管所构成，第一滤波单元C1及第二滤波单元C2可为电容所构成，第一整流单元D1的阳极电性连接于对应的第一子绕组511的第二出线端513，且第二整流单元D2的阴极电性连接于对应的第一子绕组511的第二出线端513。第一滤波单元C1与第二滤波单元C2串联连接，且第一滤波单元C1与第二滤波单元C2之间的连接处电性连接于对应的第一子绕组511的第一出线端512。且于本实施例中，三个第一整流滤波组合81的所有第一滤波单元C1及所有第二滤波单元C2串联连接。

三个第二整流滤波组合82设置于第二电路板22上，且与三个第二子绕组521一一对应连接，即代表每一第二整流滤波组合82与对应的第二子绕组521对应连接。每一第二整流滤波组合82包含第三整流单元D3、第四整流单元D4、第三滤波单元C3及第四滤波单元C4。第三整流单元D3、第三滤波单元C3、第四滤波单元C4及第四整流单元D4电性连接于对应的第二子绕组521的第三出线端522及第四出线端523，其中第三滤波单元C3及第四滤波单元C4上承载构成第二子绕组521的第二原边绕组52a和第二副边绕组52b在第二磁柱42上通过电磁耦合所产生的第二组高压，其中第三滤波单元C3上所承载的电位高于第四滤波单元C4上所承载的电位。于本实施例中，第三整流单元D3及第四整流单元D4可为二极管所构成，第三滤波单元C3及第四滤波单元C4可为电容所构成，第三整流单元D3的阳极电性连接于对应的第二子绕组521的第四出线端523，且第四整流单元D4的阴极电性连接于对应的第二子绕组521的第四入线端523。第三滤波单元C3与第四滤波单元C4串联连接，且第三滤波单元C3与第四滤波单元C4之间的连接处电性连接于对应的第二子绕组521的第三出线端522。且于本实施例中，三个第二整流滤波组合82的所有第三滤波单元C3及所有第四滤波单元C4串联连接。

且于本实施例中，第一连接线71电性连接于与第一个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1及与第三个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第四滤波单元C4之间。第二连接线72电性连接于与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3及采样电路板23之间。

于本实施例中，与第一个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1及第二滤波单元C2、与第二个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1及第二滤波单元C2、与第三个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1及第二滤波单元C2依序串联连接，且每一滤波单元上所承载的电位依序由大递减至小，举例来说，与第一个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1上所承载的电位为66kV，与第一个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第二滤波单元C2上所承载的电位为55kV，与第二个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1上所承载的电位为44kV，与第二个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第二滤波单元C2上所承载的电位为33kV，与第三个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1上所承载的电位为22kV，与第三个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第二滤波单元C2上所承载的电位为11kV。

于本实施例中，与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3及第四滤波单元C4、与第二个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3及第四滤波单元C4、与第三个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3及第四滤波单元C4依序串联连接，且每一滤波单元上所承载的电位依序由大递减至小，举例来说，与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3上所承载的电位为132kV，与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第四滤波单元C4上所承载的电位为121kV，与第二个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3上所承载的电位为110kV，与第二个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第四滤波单元C4上所承载的电位为99kV，与第三个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3上所承载的电位为88kV，与第三个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第四滤波单元C4上所承载的电位为77kV。

由上可知，第一连接线71的一端电性连接于三个第一整流滤波组合81中承载最高电位的第一整流滤波组合81中的滤波单元，第一连接线71的另一端电性连接于三个第二整流滤波组合82中承载最低电位的第二整流滤波组合82中的滤波单元。第二连接线72的一端电性连接于三个第二整流滤波组合82中承载最高电位的第二整流滤波组合82中的滤波单元，第二连接线72的另一端电性连接于采样电路板23。

且根据上述电位数值可知，相同顺序的第一整流滤波组合81的滤波单元及对应的第二整流滤波组合82的滤波单元所承载的电位差为固定，举例来说，与第一个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第一滤波单元C1以及与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3之间所承载的电位差为66kV，与第二个第一子绕组511电性连接的第一整流滤波组合81的第二滤波单元C2以及与第二个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第四滤波单元C4之间所承载的电位差亦为66kV。

请参阅图3并配合图1，其中图3为图1所示的单极性高压变压装置的采样电路板及采样电阻的结构示意图。如图3所示，单极性高压变压装置1的采样电路板23更包含多个采样电阻R，多个采样电阻R依序串联连接，且多个采样电阻R的设置位置为曲折排列，其中每一采样电阻R的阻值可为相同，而多个采样电阻R中排列于一端的该采样电阻R电性连接于第二连接线72，而使电性连接于第二连接线72的该采样电阻R所承载的电位相等于与第一个第二子绕组521电性连接的第二整流滤波组合82的第三滤波单元C3的电位，即为132kV，多个采样电阻R中排列于另一端的采样电阻R连接于一电压反馈回路(未图示)。

于本实施例中，多个采样电阻R包含多个第一子采样电阻R1及多个第二子采样电阻R2，多个第一子采样电阻R1依序串联连接，且曲折排列而构成多个第一设置列，多个第二子采样电阻R2依序串联连接，且曲折排列而构成多个第二设置列，其中多个第一子采样电阻R1及多个第二子采样电阻R2依序串联连接于第二连接线72及接地端之间。于本实施例中，每一第一设置列所包含的多个第一子采样电阻R1的数量小于每一第二设置列所包含的多个第二子采样电阻R2的数量，举例来说，本实施例的每一第一设置列所包含的多个第一子采样电阻R1的数量为3，每一第二设置列所包含的多个第二子采样电阻R2的数量为4。且于本实施例中，每一第一子采样电阻R1所承载的电位与相邻的另一第一子采样电阻R1所承载的电位之间的差值小于或等于38kV，且每一第二子采样电阻R2所承载的电位与相邻的另一第二子采样电阻R2所承载的电位之间的差值小于或等于50kV。

请重新参阅图1，于本实施例中，单极性高压变压装置1的第一绝缘层61的第一子绝缘层611具有两个第一穿线孔611a，第二绝缘层62的第四侧壁624具有两个第二穿线孔62a，其中第一组绕组的每一第一子绕组511的第一出线端512穿设于其中的一第一穿线孔611a及其中的一第二穿线孔62a，而第一组绕组的每一第一子绕组511的第二出线端513穿设于另一第一穿线孔611a及另一第二穿线孔62a，以使第一组绕组连接于第一电路板21，其中每一第二穿线孔62a的设置位置并未位于对应的第一穿线孔611a及第一电路板21之间的最短连线上，以避免第一组绕组所形成的电压直接击穿至第一电路板21，进而提升第一组绕组及第一电路板21之间的绝缘效果。相似的，单极性高压变压装置1的第一绝缘层61的第二子绝缘层612具有两个第三穿线孔612a，第二绝缘层62的第二侧壁622具有两个第四穿线孔62b，第三绝缘层63的第六侧壁632具有两个第五穿线孔63a，其中第二组绕组的每一第二子绕组521的第三出线端522穿设于其中的一第三穿线孔612a、其中的一第四穿线孔62b及其中的一第五穿线孔63a，而第二组绕组的每一第二子绕组521的第四出线端523穿设于另一第三穿线孔612a、另一第四穿线孔62b及另一第五穿线孔63a，以连接于第二电路板22，其中每一第四穿线孔62b的设置位置及每一第五穿线孔63a的设置位置并未位于对应的第三穿线孔612a及第二电路板22之间的最短连线上，且每一第五穿线孔63a的设置位置及每一第三穿线孔612a的设置位置并未位于对应的第四穿线孔62b及第二电路板22之间的最短连线上，以避免第二组绕组所形成的电压直接击穿至第二电路板22，进而提升第二组绕组及第二电路板22之间的绝缘效果。

综上所述，本案的单极性高压变压装置包含第一电路板、第二电路板、单一磁芯、第一组绕组及第二组绕组。第一原边绕组设于磁芯的第一磁柱，且第一副边绕组绕设于第一原边绕组以于第一磁柱上电磁耦合以产生第一组高压，且电性连接于第一电路板，以将第一组高压传送至第一电路板。第二原边绕组绕设于磁芯的第二磁柱，且第二副边绕组绕设于第二原边绕组以于第二磁柱上电磁耦合以产生第二组高压，且电性连接于第二电路板，以将第二组高压传送至第二电路板。而本案的单极性高压变压装置利用单一磁芯与两组绕组所产生的电压以分别传送至第一电路板及第二电路板，且本案的单极性高压变压装置所产生的电压幅值可至少为1.5倍的传统单极性高压变压装置利用磁芯与单一绕组所产生的电压幅值，例如132千伏，故本案的单极性高压变压装置可达到较高幅值的电压。此外，本案的单极性高压变压装置更利用第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层达到绝缘的效果，且由于第一电路板上仅承载幅值为50％的总输出正高压而仅需较低程度的绝缘，故第三绝缘层上设置开口，朝向第一电路板，而使磁芯与第一电路板之间仅包含部分的第一绝缘层及部分的第二绝缘层，进而节省第三绝缘层的体积、材料及成本。

Claims (14)

1.一种单极性高压变压装置，其特征在于，包含：

一第一电路板；

一第二电路板，电性连接于该第一电路板；

一采样电路板，电性连接于该第二电路板；

一磁芯，位于该第一电路板及该第二电路板之间，且包含一第一磁柱及一第二磁柱；

一第一组绕组，包含一第一原边绕组和一第一副边绕组，该第一原边绕组绕设于该第一磁柱，该第一副边绕组绕设于该第一原边绕组，以与该第一原边绕组在该第一磁柱上通过电磁耦合而产生第一组高压，且该第一副边绕组电性连接于该第一电路板；

一第二组绕组，包含一第二原边绕组和一第二副边绕组，该第二原边绕组绕设于该第二磁柱，该第二副边绕组绕设于该第二原边绕组，以与该第二原边绕组在该第二磁柱上通过电磁耦合而产生第二组高压，且该第二副边绕组电性连接于该第二电路板；

一第一绝缘层，部分的该第一绝缘层绕设于该第一副边绕组，另外部分的该第一绝缘层绕设于该第二副边绕组；

一第二绝缘层，绕设于该第一绝缘层及该磁芯，其中至少部分的该第二绝缘层位于该磁芯及该第一电路板之间，至少另外部分的该第二绝缘层位于该磁芯及该第二电路板之间；以及

一第三绝缘层，绕设于该第二绝缘层，且具有一开口，该开口朝向该第一电路板，其中至少部分的该第三绝缘层位于该第二绝缘层及该第二电路板之间。

2.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第一组高压幅值小于该第二组高压幅值。

3.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第二绝缘层包含一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，该第一侧壁、该第二侧壁、该第三侧壁及该第四侧壁依序绕设于该第一绝缘层及该磁芯，其中该第二侧壁位于该磁芯及该第二电路板之间，该第四侧壁位于该磁芯及该第一电路板之间，该第三绝缘层包含一第五侧壁、一第六侧壁及一第七侧壁，该第五侧壁、该第六侧壁及该第七侧壁依序绕设于该第二绝缘层外，该第五侧壁相邻于该第一侧壁，该第六侧壁相邻于该第二侧壁且位于该第二侧壁及该第二电路板之间，该第七侧壁相邻于该第三侧壁且位于该第三侧壁及该采样电路板之间。

4.如权利要求3所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第二绝缘层的该第四侧壁具有至少一气孔槽。

5.如权利要求4所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该至少一气孔槽为气孔横槽，放置于该磁芯的一中柱附近，与该磁芯的该中柱平行。

6.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第一绝缘层及该第二绝缘层之间具有一第一间隙，该第二绝缘层及该第三绝缘层之间具有一第二间隙，该单极性高压变压装置更包含一第一绝缘材料及一第二绝缘材料，该第一绝缘材料设置于该第一间隙，该第二绝缘材料设置于该第二间隙。

7.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第一组绕组包含多个第一子绕组，该多个第一子绕组依序绕设于该第一磁柱上，该多个第一子绕组的依序设置方向相同于该第一磁柱的高度方向，且每一该第一子绕组具有一第一出线端及一第二出线端，其中该第二组绕组包含多个第二子绕组，该多个第二子绕组依序绕设于该第二磁柱上，该多个第二子绕组的依序设置方向相同于该第二磁柱的高度方向，且每一该第二子绕组具有一第三出线端及一第四出线端。

8.如权利要求7所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该单极性高压变压装置更包含多个第一整流滤波组合、多个第二整流滤波组合及一第一连接线，该多个第一整流滤波组合设置于该第一电路板上，该多个第二整流滤波组合设置于该第二电路板，该第一连接线连接于该多个第一整流滤波组合中承载最高电位的该第一整流滤波组合及该多个第二整流滤波组合中承载最低电位的该第二整流滤波组合之间。

9.如权利要求8所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该多个第一整流滤波组合与该多个第一子绕组一一对应连接，每一该第一整流滤波组合包含一第一整流单元、一第二整流单元、一第一滤波单元及一第二滤波单元，该第一整流单元、该第一滤波单元、该第二滤波单元及该第二整流单元电性连接于对应的该第一子绕组的该第一出线端及该第二出线端，该多个第一整流滤波组合的多个该第一滤波单元及多个该第二滤波单元串联连接，其中该多个第二整流滤波组合与该多个第二子绕组一一对应连接，每一该第二整流滤波组合包含一第三整流单元、一第四整流单元、一第三滤波单元及一第四滤波单元，该第三整流单元、该第三滤波单元、该第四滤波单元及该第四整流单元电性连接于对应的该第二子绕组的该第三出线端及该第四出线端，该多个第二整流滤波组合的多个该第三滤波单元及多个该第四滤波单元串联连接，其中该第一连接线连接于该多个第一整流滤波组合的其中的一该第一整流滤波组合的该第一滤波单元及该多个第二整流滤波组合的其中的一该第二整流滤波组合的该第四滤波单元之间。

10.如权利要求8所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该单极性高压变压装置更包含一第二连接线，该第二连接线连接于该多个第二整流滤波组合中承载最高电位的该第二整流滤波组合及该采样电路板之间。

11.如权利要求10所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该采样电路板包含多个采样电阻，该多个采样电阻依序串联连接，且该多个采样电阻的设置位置为曲折排列，其中该多个采样电阻中排列于一端的该采样电阻电性连接于该第二连接线，该多个采样电阻中排列于另一端的该采样电阻连接于一电压反馈回路。

12.如权利要求11所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该多个采样电阻包含多个第一子采样电阻及多个第二子采样电阻，该多个第一子采样电阻依序串联连接，且曲折排列而构成多个第一设置列，该多个第二子采样电阻依序串联连接，且曲折排列而构成多个第二设置列，其中每一该第一设置列所包含的该多个第一子采样电阻的数量小于每一该第二设置列所包含的该多个第二子采样电阻的数量。

13.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，该第一电路板、该第二电路板及/或该采样电路板上具有至少一穿孔。

14.如权利要求1所述的单极性高压变压装置，其特征在于，绕设于该第一组绕组的该第一绝缘层具有两个第一穿线孔、该第二绝缘层具有两个第二穿线孔，其中部分的该第一组绕组穿设于其中的一该第一穿线孔及其中的一该第二穿线孔，而另外部分的该第一组绕组穿设于另一该第一穿线孔及另一该第二穿线孔，以连接于该第一电路板，其中每一该第二穿线孔的设置位置并未位于对应的该第一穿线孔及该第一电路板之间的最短连线上，绕设于该第二组绕组的该第一绝缘层具有两个第三穿线孔，该第二绝缘层具有两个第四穿线孔，该第三绝缘层具有两个第五穿线孔，其中部分的该第二组绕组穿设于其中的一该第三穿线孔、其中的一该第四穿线孔及其中的一该第五穿线孔，而另外部分的该第二组绕组穿设于另一该第三穿线孔、另一该第四穿线孔及另一该第五穿线孔，以连接于该第二电路板，其中每一该第四穿线孔的设置位置及每一该第五穿线孔的设置位置并未位于对应的该第三穿线孔及该第二电路板之间的最短连线上，且每一该第五穿线孔的设置位置及每一该第三穿线孔的设置位置并未位于对应的该第四穿线孔及该第二电路板之间的最短连线上。

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