TW201337981A - 網路變壓模組及其磁性元件 - Google Patents

Abstract

一種網路變壓模組，其包括第一磁性元件、第二磁性元件以及連接板。第一磁性元件包括第一繞線組及第一鐵芯，第一繞線組繞設於第一鐵芯上。第二磁性元件包括第二繞線組及第二鐵芯，第二繞線組繞設於第二鐵芯上，其中第一磁性元件的第一繞線組獨立於第二磁性元件的第二繞線組，且第一繞線組未繞設於第二鐵芯上。連接板用以使第一繞線組及第二繞線組電耦接。此外，一種磁性元件亦在此揭露。

Description

網路變壓模組及其磁性元件

本發明係有關於一種變壓器，且特別是有關於一種網路變壓模組。

近年來由於工商發達、社會進步，相對提供之產品亦主要針對便利、確實、經濟實惠為主旨，因此，當前開發之產品亦比以往更加進步，而得以貢獻社會。
以一般的網路變壓器而言，為兼顧信號傳輸及抑制雜訊的功能，在網路變壓器中通常會配置有變壓器(Transformer)及共模扼流圈(Common mode choke) (或稱共模電感)，以分別實現上述功能，且前述兩元件彼此之間是利用導線連接。具體來說，在一般製作上，當變壓器以導線進行繞線程序而製作完畢後，會使用同一導線來進行共模扼流圈的繞線程序，使得變壓器及共模扼流圈透過導線彼此電性連接。
然而，由於前述兩元件是藉由同一導線進行繞線程序，故此兩元件並無法各別製作，造成製作程序的繁瑣，進而導致製程時間較長。此外，於製作過程中，變壓器與共模扼流圈間的連接導線亦容易受拉扯而有斷線的情形，致使產品的良率減低。
由此可見，上述現有的方式顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改進。

本發明內容之一目的是在提供一種網路變壓模組，藉以改善使用同一導線對變壓器以及共模扼流圈進行繞線而導致製程時間較長的問題。
為達上述目的，本發明內容之一技術樣態係關於一種網路變壓模組。網路變壓模組包括第一磁性元件、第二磁性元件以及連接板。第一磁性元件包括第一繞線組、第一基座及第一鐵芯，第一繞線組繞設於第一鐵芯上，第一鐵芯設於第一基座上，且至少部份的第一鐵芯高於第一基座之頂表面。第二磁性元件包括第二繞線組、第二基座及第二鐵芯，第二繞線組繞設於第二鐵芯上，第二鐵芯設於第二基座上，且至少部份的第二鐵芯高於第二基座之頂表面，其中第一繞線組獨立於第二繞線組且第一繞線組未繞設於第二鐵芯上。連接板用以使第一繞線組及第二繞線組電耦接。
根據本發明另一實施例，第一鐵芯或第二鐵芯由M個次鐵芯組合而成，其中M為大於1之正整數。
根據本發明再一實施例，第一鐵芯或第二鐵芯具有N個開孔，其中N為正整數。
根據本發明另一實施例，第一繞線組或第二繞線組由P條導線組合而成，其中P為正整數。
根據本發明次一實施例，當上述P為2或2以上之正整數時，至少有二導線之長度不同。
根據本發明另一實施例，第一鐵芯或第二鐵芯具有至少二開孔，二開孔之中心軸不平行。
根據本發明又一實施例，第一繞線組與第二繞線組之線徑尺寸不同。
根據本發明再另一實施例，連接板為電路板、導電架或基板。
本發明內容之另一技術樣態係關於一種磁性元件。磁性元件包括鐵芯、第一導線以及第二導線。第一導線繞設於鐵芯上。第二導線繞設於鐵芯上。其中第一導線與第二導線的長度不同。
本發明內容之再一技術樣態係關於一種磁性元件。磁性元件包括鐵芯以及至少一導線。鐵芯具有至少二開孔，二開孔之中心軸不平行。至少一導線繞設於鐵芯上。
根據本發明之技術內容，應用前述網路變壓模組及其中之磁性元件，不僅可同時實現信號傳輸及抑制雜訊的功能，更可讓不同磁性元件的電氣特性具有一致性，而且兩磁性元件不需透過導線作連接，並可各別進行製作，藉此縮短製程時間，達成可自動化生產的目的，同時也可防止兩者由導線連接時可能發生斷線的情形。此外，藉由改變磁性元件中繞線組的線徑尺寸，亦可相對應地調整並改善其插入損失(insertion loss)之特性。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。
其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
第1圖係依照本發明之實施例繪示一種網路變壓模組的示意圖。如第1圖所示，網路變壓模組100可包括多個磁性元件(如：第一磁性元件110、第二磁性元件130、…等等)、連接板150、外殼180以及底板190，且上述磁性元件均能以可插拔的方式、焊接的方式或是其它連接方式，分別設置於連接板150上，然後與外殼180和底板190組合而封裝在一起。為了方便說明起見，下述僅例示性地以第一磁性元件110和第二磁性元件130來作說明，但並非用以限定本發明。
如第1圖所示，第一磁性元件110與第二磁性元件130能以可插拔的方式、焊接的方式或是其它連接方式，分別設置於連接板150上，使得第一磁性元件110與第二磁性元件130可透過連接板150彼此電性耦接，進而讓兩磁性元件之間的電性傳遞之電氣特性具有一致性。
在一實施例中，第一磁性元件110可為變壓器(Transformer)或共模扼流圈(Common mode choke) (或稱共模電感)，而第二磁性元件130則可以是對應的共模扼流圈或變壓器。舉例來說，當第一磁性元件110為變壓器時，則第二磁性元件130為相對應的共模扼流圈，而當第一磁性元件110為共模扼流圈時，則第二磁性元件130為相對應的變壓器，藉此於網路變壓模組100中同時實現信號傳輸及抑制雜訊的功能。
在一實施例中，連接板150可以是電路板、導電架或基板，也可以是供第一磁性元件110和第二磁性元件130設置而使兩磁性元件相互電性耦接的其它載體，本發明並不以上述所列為限。
在本實施例中，第一磁性元件110包括第一繞線組112及第一鐵芯114，且第一繞線組112繞設於第一鐵芯114上，而第二磁性元件130包括第二繞線組132及第二鐵芯134，且第二繞線組132繞設於第二鐵芯上134，其中第一繞線組112獨立於第二繞線組132而不與第二繞線組132直接耦接，且第一繞線組112未繞設於第二鐵芯134上，第二繞線組132未繞設於第一鐵芯114上。
其次，連接板150可用以使第一繞線組112及第二繞線組132電性耦接。舉例來說，第一磁性元件110可更包括第一基座116和接腳118，其中第一繞線組112及第一鐵芯114配置於第一基座116上方，第一鐵芯114設於第一基座116上，且至少部份的第一鐵芯114相對地高於第一基座116之頂表面(即與接腳118所在表面相對之第一基座116的另一面)，而接腳118配置於第一基座116下方並與第一繞線組112耦接，使得當接腳118設置於連接板150 (例如：接腳118穿設於連接板150上的孔洞155)時，第一繞線組112可透過接腳118進一步與連接板150作電性耦接。
同樣地，第二磁性元件130可更包括第二基座136和接腳138，其中第二繞線組132及第二鐵芯134配置於第二基座136上方，第二鐵芯134設於第二基座136上，且至少部份的第二鐵芯134相對地高於第二基座136之頂表面(即與接腳138所在表面相對之第二基座136的另一面)，而接腳138配置於第二基座136下方並與第二繞線組132耦接，使得當接腳138設置於連接板150 (例如：接腳138穿設於連接板150上的孔洞156)時，第二繞線組132可透過接腳138進一步與連接板150作電性耦接。
使用前述基座116、136分別供鐵芯114、134設置，不僅可以有效支持第一繞線組112及第二繞線組132，而且可以強化第一磁性元件110及第二磁性元件130與連接板150之間的接合強度，進而提高產品良率及提供穩定的電氣特性。
此外，第一繞線組112及第二繞線組132也可以直接穿設於連接板150之孔洞156中，如此可以有效降低生產成本。
另一方面，上述第一繞線組112與第二繞線組132之線徑尺寸可以相同或是不同，本領域具通常知識者可依據實際需求選擇繞線組的線徑尺寸。藉由改變第一繞線組112和第二繞線組132的線徑尺寸，甚至第一繞線組112和第二繞線組132使用不同線徑尺寸，便可相對應地調整並改善插入損失(insertion loss)之特性。
因第一繞線組112和第二繞線組132係透過連接板150彼此電性耦接，使得第一磁性元件110和第二磁性元件130不需透過難以控制線長的導線來作連接，進而避免兩者藉由同一導線進行繞線程序而無法各別製作的問題，藉此縮短製程時間，達成可自動化生產的目的，同時也可防止兩者由導線連接時可能發生斷線的情形。
在一實施例中，上述第一鐵芯114或第二鐵芯134可具有N個開孔，藉此供繞線組進行繞設，其中N為正整數。舉例來說，如第1圖所示，第一鐵芯114可具有二開孔123、125供第一繞線組112進行繞設，而第二鐵芯134可具有二開孔143、145供第二繞線組132進行繞設。當鐵芯開孔數適度增加時，可以有效提升磁場強度。
在另一實施例中，第一鐵芯114或第二鐵芯134可具有至少二開孔，且二開孔之中心軸不平行。舉例來說，上述第一鐵芯114之開孔123、125的中心軸不平行，或者第二鐵芯134之開孔143、145的中心軸不平行。換言之，同一鐵芯之開孔的中心軸可相互平行或不平行，而且不同鐵芯之開孔的中心軸亦可相互平行或不平行。
由上可知，本領域具通常知識者可依據實際需求，設計不同數量、尺寸或形狀的鐵芯開孔，以供繞線組進行繞設，本發明不以第1圖所示為限。
在一實施例中，上述第一鐵芯114或第二鐵芯134更可由M個次鐵芯組合而成，其中M為大於1之正整數。在另一實施例中，上述任一個次鐵芯的形狀可為E形、P形、I形、C形、H形、U形、L形或環形。舉例來說，第2圖係依照本發明之實施例繪示一種次鐵芯組合成鐵芯的示意圖，其中鐵芯200可由二個次鐵芯202、204組合而成。
值得注意的是，第2圖所示之次鐵芯的數量及形狀僅為示意而已，並非用以限定本發明，本領域具通常知識者可依據實際需求，設計適當之次鐵芯的數量、形狀以及組合方式，以實現上述第一鐵芯114或第二鐵芯134。
在一實施例中，上述第一繞線組112或第二繞線組132更可由P條導線組合而成，其中P為正整數。舉例來說，第1圖所示之第一繞線組112或第二繞線組132可由單一導線製作而成。
此外，當第一繞線組112或第二繞線組132是由P條導線組合而成時(亦即當P為2或2以上之正整數時)，則第一繞線組112或第二繞線組132中可至少有二條導線之長度不同，亦即至少有二條導線可以配置為具有不同的長度。在另一實施例中，第一繞線組112或第二繞線組132中所有導線的長度互不相同。當前述至少有二條導線長度互不相同時，可有效改善插入損失(insertion loss)之特性。
一具體實例是如第3圖所示，係依照本發明另一實施例繪示一種網路變壓模組的示意圖，在本實施例之網路變壓模組300中，第一繞線組320可包含第一導線322以及第二導線324，且第一導線322和第二導線324均繞設於第一鐵芯314上，而第二繞線組340可包含第三導線342以及第四導線344，且第三導線342和第四導線344均繞設於第二鐵芯334上，其中第一導線322與第二導線324的長度不同，或者第三導線342與第四導線344的長度不同。在另一實施例中，第一導線322、第二導線324、第三導線342與第四導線344的長度可選擇性地設計為全部相同、部分相同或互不相同。本領域具通常知識者可依據實際需求設計上述導線之相應長度，本發明不以上述為限。
上述實施例中關於磁性元件的特徵，均可單獨形成，也可以相互搭配形成。具體而言，上述第一鐵芯114或第二鐵芯134可具有多個開孔，同時第一鐵芯114或第二鐵芯134更可由多個次鐵芯組合而成。因此，上述各實施例僅是為了方便說明起見而敘述單獨的特徵，而所有實施例均可以依照實際需求選擇性地相互搭配，以製作本揭示內容中的磁性元件，各實施例並非用以限定本發明。
第4圖係依照本發明之實施例繪示一種如第1圖所示之網路變壓模組之局部電路示意圖。如第4圖所示，第一磁性元件410 (如：變壓器)與第二磁性元件430 (如：共模扼流圈)並不直接耦接，而是各自以可插拔的方式、焊接的方式或是其它連接方式與連接板450電性耦接，於電路中藉由連接板450彼此電性耦接。
由上述本發明實施方式可知，應用前述網路變壓模組及其中之磁性元件，不僅可同時實現信號傳輸及抑制雜訊的功能，更可讓不同磁性元件的電氣特性具有一致性，而且兩磁性元件不需透過導線作連接，並可各別進行製作，藉此縮短製程時間，達成可自動化生產的目的，同時也可防止兩者由導線連接時可能發生斷線的情形。此外，藉由改變磁性元件中繞線組的線徑尺寸，亦可相對應地調整並改善其插入損失(insertion loss)之特性。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、300．．．網路變壓模組

110、410．．．第一磁性元件

112、320．．．第一繞線組

114、314．．．第一鐵芯

116、136．．．基座

118、138．．．接腳

123、125、143、145．．．開孔

130、430．．．第二磁性元件

132、340．．．第二繞線組

134、334．．．第二鐵芯

150、450．．．連接板

155、156．．．孔洞

180．．．外殼

190．．．底板

200．．．鐵芯

202、204．．．次鐵芯

322．．．第一導線

324．．．第二導線

342．．．第三導線

344．．．第四導線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係依照本發明之實施例繪示一種網路變壓模組的示意圖。
第2圖係依照本發明之實施例繪示一種次鐵芯組合成鐵芯的示意圖。
第3圖係依照本發明另一實施例繪示一種網路變壓模組的示意圖。
第4圖係依照本發明之實施例繪示一種如第1圖所示之網路變壓模組之局部電路示意圖。

100．．．網路變壓模組

110．．．第一磁性元件

112．．．第一繞線組

114．．．第一鐵芯

116、136．．．基座

118、138．．．接腳

123、125、143、145．．．開孔

130．．．第二磁性元件

132．．．第二繞線組

134．．．第二鐵芯

150．．．連接板

155、156．．．孔洞

180．．．外殼

190．．．底板

Claims (10)

1. 一種網路變壓模組，包括：
   一第一磁性元件，包括一第一繞線組、一第一基座及一第一鐵芯，該第一繞線組繞設於該第一鐵芯上，該第一鐵芯設於該第一基座上，且至少部份該第一鐵芯高於該第一基座之頂表面；
   一第二磁性元件，包括一第二繞線組、一第二基座及一第二鐵芯，該第二繞線組繞設於該第二鐵芯上，該第二鐵芯設於該第二基座上，且至少部份該第二鐵芯高於該第二基座之頂表面，其中該第一繞線組獨立於該第二繞線組且該第一繞線組未繞設於該第二鐵芯上；以及
   一連接板，用以使該第一繞線組及該第二繞線組電耦接。
2. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該第一鐵芯或該第二鐵芯由M個次鐵芯組合而成，其中M為大於1之正整數。
3. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該第一鐵芯或該第二鐵芯具有N個開孔，其中N為正整數。
4. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該第一繞線組或該第二繞線組由P條導線組合而成，其中P為正整數。
5. 如請求項4所述之網路變壓模組，其中當P為2或2以上之正整數時，至少有二導線之長度不同。
6. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該第一鐵芯或該第二鐵芯具有至少二開孔，該二開孔之中心軸不平行。
7. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該第一繞線組與該第二繞線組之線徑尺寸不同。
8. 如請求項1所述之網路變壓模組，其中該連接板為一電路板、一導電架或一基板。
9. 一種磁性元件，包括：
   一鐵芯；
   一第一導線，繞設於該鐵芯上；以及
   一第二導線，繞設於該鐵芯上，其中該第一導線與該第二導線的長度不同。
10. 一種磁性元件，包括：
    一鐵芯，具有至少二開孔，該二開孔之中心軸不平行；以及
    至少一導線，繞設於該鐵芯上。