CN2574192Y - 改进的变压器铁心 - Google Patents
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Abstract
一种改进的变压器铁心，其是在铁心的一水平部两侧分别形成相对的侧部，并于内顶面中央处形成一中央部，而令铁心截面概呈一山字形；该水平部的截面积是小于侧部的截面积，借以令中央部至水平部表面间具有较短的热传导路径，以利于散热。本实用新型可降低铁心高度，同时在等体积条件下，具有较大的截面积(Ae)，可有效减少变压器绕组的圈数，以利于缩小体积，减少线圈损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变压器，尤其涉及一种在等体积条件下具有较大截面积(Ae)而可减少线圈圈数、并增进热传导的改进的变压器铁心。
背景技术
变压器是电源转换器(Adapter)中主要且重要的组件，由于涉及电力的转换处理，在安全规格方面的要求很是严格，然而，变压器因线圈通电时会升高温度，以致温升问题经常成为申请安规的最大障碍。故变压器的构造经常引起讨论，相关的改良设计亦不断的提出。此处提出讨论变压器构造是关于其铁心部分：
早期的变压器是采用环形铁心，由于该环形铁心具有：1.铁心中央的铜窗面积未完全利用；2.一次只能绕制一个线圈等两大缺点，即由内铁式改为外铁式，因而出现了所谓的壶形(pot)铁心70，如图5所示。但壶形铁心70仍因内部线圈的热量不易传导到外部，易造成温升过高。为解决此一问题，乃将壶形铁心70的外圆切去一部分而形成开口71，以利于散热。而属于前述壶形铁心70具有相同特性者即包括有：RM形铁心、E形铁心、PQ形铁心、EC形铁心、ETD形铁心等等。
以图6所示的PQ形铁心80为例，就形状而言，其是在一水平部81的两侧分别形成一侧部82，并于内顶面中央处形成一圆柱状的中央部83；如一般所知，变压器的特性关系式如下式所示：
N×B×Ae＝L×I其中
N：线圈圈数 B：磁通密度 Ae：截面积
L：电感值 I：电流值
由此可见，截面积Ae与线圈圈数具有相对关系，截面积Ae愈大，线圈圈数可相对愈少；反之，截面积Ae愈小，线圈圈数则相对愈多。
以前述PQ形铁心80为例，所谓截面积Ae是指其中央部83截面积加上两侧部82截面积及水平部81截面积的总和。如前所述，截面积Ae愈大，则线圈圈数可以相对减少，因而可减少线圈损耗，但截面积Ae的增加却可能直接造成铁心体积的扩大，间接造成变压器体积的加大，故如何可以在等体积条件下，增加截面积Ae是进一步探讨的问题。
包括前述的PQ形铁心80，现有的铁心的水平部81截面积大致等于侧部82的截面积，在此状况下，造成水平部81厚度较厚，如图7所示，然而，铁心的热量是集中于绕设线圈的中央部83，并由中央部83传导至水平部81的外表面，故一般电源转换器会在变压器对应铁心的表面位置设一散热片。换言之，水平部81厚度愈薄，热能传导的路径愈短，厚度愈厚则热能传导路径愈长，亦即散热效率愈不理想，换言之，如能缩小水平部81的厚度，即可提高变压器的散热效率，但前提是不能影响铁心的截面积。
由此可知，铁心的形状与规格与各项电气特性存在密不可分且相互牵制的关系，故如何在不相互掣肘的前提下，通过铁心构造的改进，有效提高变压器的各项电气特性，是有待进一步思考与研究的。
实用新型内容
为了克服现有的变压器铁心存在增加铁心截面积会使铁心体积增大，从而导致变压器体积增大的缺点，本实用新型提供一种改进的变压器铁心，其具有较大截面积(Ae)而可减少线圈圈数、并可提高热传导效率的优点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改进的变压器铁心，是在一水平部两侧分别形成相对的侧部，并于内顶面中央处形成一中央部，铁心截面概呈一山字形；其特征在于：所述水平部是呈矩形，其平行于侧部的截面面积小于侧部的横截面面积，令中央部至水平部表面间具有较短的热传导路径。
前述改进的变压器铁心，其中水平部上的中央部呈椭圆柱状。
本实用新型的有益效果是，其具有较大截面积(Ae)而可减少线圈圈数、并可提高热传导效率的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的外观示意图。
图2是本实用新型的平面示意图。
图3是本实用新型的组合平面示意图。
图4是本实用新型的使用状态参考图。
图5是现有壶形铁心的外观示意图。
图6是现有PQ型铁心的外观示意图。
图7是现有PQ型铁心的剖视图。
图中标号说明：10铁心 11水平部12侧部 13中央部20线包框架70壶形铁心 71开口80PQ形铁心 81水平部82侧部 83中央部
具体实施方式
有关本实用新型的结构部分，首先请参阅图1所示，该铁心10是在一水平部11的相对两侧分别形成一侧部12，其内顶面中央处形成一中央部13，而令铁心10截面概呈一山字形；其中：
该水平部11内顶面上的中央部13是呈椭圆柱状；
又，水平部11是呈矩形状，就散热效果而言，其具有最大的有效散热面积；另水平部11平行于侧部12的截面面积小于侧部12的横截面面积，在此状况下，水平部11厚度将较薄请参阅图2所示，故由中央部13传导至水平部11表面散热路径将相对较短，而利于散热。
再者，由于水平部11厚度变小，亦使两铁心10在相对组合后如图3所示，降低了整体的高度，此一现象有助于缩小变压器的体积。
以前述的铁心设计，主要功效是依靠在等体积条件下，具有较大的截面积(Ae)，如以本实用新型与市面上现有的壶形铁心比较，可看出此一优点：
| 铁心类型 | 截面积(Ae)CM2 | 体积(Ve)mm2 |
| 本实用新型 | 2.0 | 21987 |
| RM12 | 1.46 | 20546 |
以本实用新型与RM12型铁心比较，体积相差约6.5％，但截面积(Ae)增加幅度为27％。
而在N×B×Ae＝L×I的关系式下，则具有较大的截面积(Ae)，变压器线圈的圈数即可相对减少，由于线圈圈数减少，线圈损耗自可相对降低，进而可有效提升变压器的工作效率。
又，前述铁心10亦具有防止磁漏的效果，如图4所示，是由两铁心10相对包覆于线包框架20外，由于铁心10具有较大的表面积，其几乎将线包框架20完全包覆，故可有效减少磁漏，使EMI更易于达到。
由上述说明可知，本实用新型在等体积下，具有较大的截面积(Ae)，可有效减少变压器绕组的圈数，以利于缩小体积，减少线圈损耗；其同时可缩短热能传导路径，有效提升散热效率，亦可缩小铁心高度，利于变压器缩小体积，由此可见，本实用新型确已具备显著的实用性与进步性，符合新型专利要件，故依法提出申请。
Claims (2)
1.一种改进的变压器铁心，是在一水平部两侧分别形成相对的侧部，并于内顶面中央处形成一中央部，铁心截面概呈一山字形；其特征在于：
所述水平部是呈矩形，其平行于侧部的截面面积小于侧部的横截面面积。
2.根据权利要求1所述改进的变压器铁心，其特征在于所述水平部上的中央部呈椭圆柱状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02252015 CN2574192Y (zh) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | 改进的变压器铁心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02252015 CN2574192Y (zh) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | 改进的变压器铁心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2574192Y true CN2574192Y (zh) | 2003-09-17 |
Family
ID=33721641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 02252015 Expired - Lifetime CN2574192Y (zh) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | 改进的变压器铁心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2574192Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102543378A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-04 | 鸿康磁业电子（昆山）有限公司 | 一种led节能灯磁芯 |
-
2002
- 2002-08-28 CN CN 02252015 patent/CN2574192Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102543378A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-04 | 鸿康磁业电子（昆山）有限公司 | 一种led节能灯磁芯 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Expiration termination date: 20120828 Granted publication date: 20030917 |