TW201413759A - 變壓器結構 - Google Patents

Abstract

本案為一種變壓器結構，係設置於系統電路板上，變壓器結構包括：繞線架，係包含本體及通道，其中通道係貫穿本體設置；磁芯組，其係包括第一磁芯部和第二磁芯部，且第一磁芯部和第二磁芯部分別具有中柱，中柱部份設置於該通道中；以及中空墊片，係設置於第一磁芯部與第二磁芯部之該中柱之間，且中空墊片係包括孔洞，孔洞用於容置固定膠，透過固定膠以固定第一磁芯部及第二磁芯部之間。

Description

變壓器結構

本案係關於一種變壓器結構，尤指一種具有中空墊片之磁芯組及其變壓器結構。

變壓器為各式電器設備中經常使用之磁性元件，其係利用電能、磁能轉換感應的原理來調整不同之電壓，使其達到電器設備能夠適用的範圍。

於習用技術中，變壓器之磁芯組係具有兩個磁芯部，且該磁芯部分別具有一中柱及兩側柱，其中兩側柱係設置於中柱之兩側，而於習用技術固定磁芯組時，係先於磁芯組其中之一的磁芯部的中柱上點膠，以將兩個磁芯部固定組合為一磁芯組。另一方面，當變壓器運作時，變壓器之磁芯組與其線圈會產生磁振動，或當電源間歇式運作而產生之振盪頻率與變壓器之磁芯組及其線圈的固有之振動頻率相近時，會引發磁芯組及線圈產生共振效應，進而產生噪音，藉此，透過於中柱上之間的固定膠可使兩個磁芯部的中柱之間產生緩衝作用，進而抑制噪音。

其中，習用之磁芯組所使用的中柱固定膠係為一種熱固性材質，故需經由烘烤而使得固定膠得以將兩個磁芯部相互黏接固定。然而，當固定膠經過烘烤受熱後會使得固定膠開始膨脹，而固定膠膨脹後會產生一應力進而擠壓磁芯部的中柱而導致崩裂，造成磁芯組損壞。因此，於習用技術中，更進一步於磁芯部之間設置一緩衝片，用以緩衝固定膠膨脹後所產生的應力以防止磁芯部的中柱崩裂損壞。然而，藉此雖然可以避免磁芯部的中柱崩裂，但該緩衝片卻使得固定膠無法將兩個磁芯部緊密固定來抑制磁振動所產生的噪音，故仍無法解決噪音及磁芯組破裂等問題。

有鑒於此，如何發展一種變壓器結構，以改善習用技術缺失，實為目前迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種變壓器結構，其係利用中空墊片設置於磁芯組之中柱之間，且中空墊片具有一孔洞，以供固定膠塗設於孔洞內，俾使變壓器結構之磁芯組可同時達到降低磁振動所產生的噪音，以及避免造成磁芯組崩裂之目的。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種變壓器結構，其係設置於系統電路板上，該變壓器結構包括：繞線架，其係包含本體及通道，其中通道係貫穿本體設置；磁芯組，其係包括第一磁芯部和第二磁芯部，且第一磁芯部和第二磁芯部分別具有中柱，中柱部份設置於通道中；以及中空墊片，其係設置於第一磁芯部與第二磁芯部之中柱之間，且中空墊片係包括孔洞，孔洞用於容置固定膠，透過固定膠以固定第一磁芯部及第二磁芯部之間。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第1圖，其係為本案較佳實施例之變壓器結構爆炸圖。如圖所示，變壓器1主要包括繞線架11、磁芯組12以及中空墊片13。繞線架11包含本體110及通道111，其中通道111係貫穿本體110設置。而磁芯組12係包括第一磁芯部120及第二磁芯部121且第一磁芯部120及第二磁芯部121分別具有一中柱123，中柱123部份設置於繞線架11之通道111中。至於中空墊片13係設置於第一、第二磁芯部120、121之中柱123之間，且中空墊片13包括一孔洞130，孔洞130用於容置一固定膠17（如第2A圖所示），透過該固定膠17以固定第一、第二磁芯部120、121之間，以下將詳細說明本實施例之變壓器結構1的細部結構。

請再參閱第1圖，本實施例之變壓器結構1更包含主級繞線14及次級繞線15，其中主級繞線14及次級繞線15係纏繞於繞線架11上。另外，於此實施例中，繞線架11包括第一擋板112以及第二擋板113，其中本體110之外型可為但不限為圓柱體，而通道111則沿著本體110的軸心方向貫穿本體110，使本體成為一空心圓柱體結構，因此繞線架11可藉由通道111來容置部份的磁芯組12。而第一擋板112及第二擋板113係垂直於本體110並分別設置於本體110的兩相對側，且第一擋板112及第二擋板113實質上大於本體110垂直於軸向的截面，其中，本體110、第一擋板112及第二擋板113以塑料製成之一體成型之結構為佳，俾利用本體110和第一擋板112及第二擋板113共同定義出一繞線區114，用以供主級繞線14及次級繞線15纏繞。

於本實施例中，纏繞於繞線區114的主級繞線14和次級繞線15可為外層塗佈有絕緣層的導線，例如：漆包線，其中主級繞線14和次級繞線15之間可透過絕緣介質16，例如：絕緣膠帶，加以隔離，主級繞線14具有至少一第一出線端141，而次級繞線15具有至少一第二出線端151，且第一、第二出線端141、151可朝相反方向自繞線架11之繞線區114延伸而出，至於第一、第二出線端141、151的數目並無設限，可視變壓器結構1的需求加以調整。而第1圖中係將主級繞線14、次級繞線15部份截斷，俾清楚主級繞線14、次級繞線15以及繞線架11之間的關係，然應當理解，主級繞線14實質上為連續纏繞於繞線區114的導線，次級繞線15亦然。

請再參閱第1圖，繞線架11的第一擋板112上可設置至少一第一導接腳115及至少一第二導接腳116，其中第一導接腳115係設置於第一擋板112之一側邊緣，而第二導接腳116則設置於第一擋板112之另一側邊緣，以相對於第一導接腳115設置，並以插植的方式部份埋設且垂直於第一擋板112的底部，用以插接於系統電路板上。於本實施例中，第一導接腳115呈現L型結構，且分別部份埋設於第一擋板112之一側邊緣，其中每一第一導接腳115可由一連接部115a及一插接部115b所組成，且連接部115a及插接部115b之間垂直設置，該插接部115b部份埋設於第一擋板112之側邊緣並由第一擋板112的底部延伸而出，用以插接於一系統電路板（未圖示）上。至於，連接部115a係同樣部份地埋設於對應的第一擋板112的一側邊緣並由第一擋板112水平延伸而出。其中，第一導接腳115的連接部115a用以提供主級繞線14之第一出線端141纏繞設置，至於第一導接腳115的數目不以第1圖所示為限，更可配合主級繞線14的第一出線端141的數量設置。

於本實施例中，繞線架11之第二擋板113於一側邊緣更具有一缺口117，其係由第二擋板113的邊緣凹陷，於本實施例中，該缺口117係與第一擋板112的第二導接腳116設置於同一側邊，是以可利用缺口117來限制相對於次級繞線15的第二出線端151之位置，以避免第二出線端151干擾繞線架11與磁芯組12的組配作業。

此外，繞線架11的第一擋板112更設有第一定位部118a及第二定位部118b，而第二擋板113設有第三定位部118c及第四定位部118d，其中第一擋板112的第一定位部118a及第二定位部118b係分別沿著第一擋板112之第一側邊119a及第二側邊119b設置，且實質上係平行於本體110之軸心方向向外凸出，至於第二擋板113的第三定位部118c及第四定位部118d係分別對應於第一擋板112的第一定位部118a及第二定位部118b且平行本體110的軸心方向向外凸出。如此一來，於本實施例中，第一定位部118a及第二定位部118b可定位磁芯組12之第一磁芯部120，同樣地，第三定位部118c及第四定位部118d可定位磁芯組12的第二磁芯部121，俾使第一磁芯部120及第二磁芯部121設置於繞線架11時，可利用第一、第二、第三及第四定位部118a~118d使得第一、第二磁芯部120、121得以準確設置於繞線架11上。此外，第一至第四定位部118a~118d之形式實質上無所限制，例如凸塊或板件，可對於第一、第二擋板112、113凸出且可用以定位磁芯組12之結構，皆可作為繞線架11的第一、第二擋板112、113的定位部。

請再參閱第1圖並配合第2A圖及第2B圖，其中第2A圖係為第1圖所示之磁芯組之剖面示意圖，而第2B圖係為第2A圖所示之磁芯組之組合示意圖。如圖所示，變壓器結構1之磁芯組12包括第一磁芯部120及第二磁芯部121，於本實施例中，第一磁芯部120係以E型磁芯(E core)為佳，但不以此為限，且該第一磁芯部120具有平面122、中柱123與兩延伸壁124，其中兩延伸壁124係由平面122之兩相對邊緣延伸而出，至於中柱123同樣由平面112延伸而出且位於兩延伸壁124之間，又中柱123的形狀大致與繞線架11的通道111相符，是以當第一磁芯部120與繞線架11組合時，第一磁芯部120之中柱123可容收於繞線架11的通道111中，而第一磁芯部120之平面122可貼附於於繞線架11的第一擋板113上並藉由第一、第二定位部118a、118b而限制平面122的移動，使得第一磁芯部120得以定位於繞線架11上；至於第二磁芯部121亦可為E形磁芯(E core)，其結構與第一磁芯部120大致相同，而第二磁芯部121相對於繞線架11之第二擋板113及第三、第四定位部118c、118d之關係亦與第一磁芯部120相對於第一擋板112之關係相仿，於此不再贅述。

根據本案構想，變壓器結構1尚包括中空墊片13且具有孔洞130，其中孔洞130係貫穿地設置於中空墊片13之中央處，以使固定膠17能準確地塗設於孔洞130內。於本實施例中，中空墊片13可設置於第一磁芯部120或第二磁芯部121其中之一的中柱123上，以第2A圖為例，係將中空墊片13之一表面係具有一黏貼材質，例如單面膠，以貼附於第一磁芯部120之中柱123上，以使中空墊片13固定於第一磁芯部120的中柱123，後續再將固定膠17點膠於孔洞130內，使得第一磁芯部120的中柱123可透過固定膠17而與第二磁芯部121的中柱123相互黏著固定。另外，根據本案構想，該中空墊片13係為一圓形薄膜結構，但不以此為限，亦可根據中柱123之水平截面形狀任施變化，此外，中空墊片13之的面積係大致上係略小於磁芯部12之中柱123的水平截面積，但不以此為限。至於中空墊片13之孔洞130的形狀則係與中空墊片13的結構形狀一致，例如本實施例之中空墊片13係為圓形薄膜結構，則孔洞130為一圓形孔，而若於一些實施例中，中空墊片13為對應磁芯組12之中柱123之形狀為方形薄膜結構時，該孔洞130則為一方形孔，但不以此為限，更可依照實際需求任施變化。此外，於本實施例之中空墊片13係以設置於EE型磁芯組12為例，但不以此為限，亦可使用EI型磁芯組等具有中柱結構之磁芯組。

固定膠17係以點膠方式設置於第一磁芯部120之中柱123的中空墊片13之孔洞130內，其中本實施例之固定膠17係為一熱固性且流動性低的材質，例如熱固性樹脂膠，使得設置於組合完成的變壓器結構1的磁芯組12之間的固定膠17經過烘烤製程後產生硬化，俾使磁芯組12的第一磁芯部120及第二磁芯部121能夠相互黏著接合，再者，該固定膠17利用流動性低之特性，以使固定膠17於點膠時不易溢出中空墊片13的孔洞130之範圍。是以透過固定膠17塗設於中空墊片13的孔洞130內，使得固定膠17可直接與第一磁芯部120的中柱123之表面接觸，以使固定膠17可將第一磁芯部120的中柱123與第二磁芯部121的中柱123之間更緊密地固定，以達到有效抑制磁振動所產生的噪音。除此之外，當固定膠17經過烘烤時會膨脹而產生應力時，中空墊片13可達到緩衝固定膠17膨脹所產生的應力，以防止磁芯組12的中柱123崩裂損壞。

綜上所述，本案主要係以中空墊片具有一孔洞，且該中空墊片係設置於磁芯組之第一磁芯部或第二磁芯部其中之一的中柱之上，再將固定膠以點膠方式塗設於該中空墊片之孔洞內，俾透過該孔洞可使中柱得以與固定膠直接接觸，使得第一磁芯部的中柱與第二磁芯部的中柱之間更緊密地固定，以抑制磁振動所產生的噪音。再者，當磁芯組之第一磁芯部與第二磁芯部與繞線架組合以完成變壓器結構之組裝作業後，會經過烘烤使得固定膠硬化進而膨脹產生應力，因此可透過本案之中空墊片達到緩衝固定膠因膨脹所產生的應力，以解決習用技術中磁芯組的中柱因固定膠之膨脹應力擠壓而導致崩裂損壞之缺失。換言之，相較於習用技術，本案中空墊片可透過孔洞使得磁芯組之第一磁芯部的中柱與第二磁芯部的中柱之間達到緊密固定效果，以達到降低噪音之目的，同時更可透過中空墊片達到緩衝固定膠因膨脹而產生的應力，以避免磁芯組崩裂損壞，故可確保本案之變壓器結構之磁芯組可同時達到降低磁振動所產生的噪音，以及避免磁芯組崩裂之目的。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1．．．變壓器結構

11．．．繞線架

110．．．本體

111．．．通道

112．．．第一擋板

113．．．第二擋板

114．．．繞線區

115．．．第一導接腳

115a．．．連接部

115b．．．插接部

116．．．第二導接腳

117．．．缺口

118a．．．第一定位部

118b．．．第二定位部

118c．．．第三定位部

118d．．．第四定位部

119a．．．第一側邊

119b．．．第二側邊

12．．．磁芯組

120．．．第一磁芯部

121．．．第二磁芯部

122．．．平面

123．．．中柱

124．．．延伸壁

13．．．中空墊片

130．．．孔洞

14．．．主級繞線

141．．．第一出線端

15．．．次級繞線

151．．．第二出線端

16．．．絕緣介質

17．．．固定膠

第1圖：係為本案較佳實施例之變壓器結構爆炸圖。

第2A圖：係為第1圖所示之磁芯組之剖面示意圖。

第2B圖：係為第2A圖所示之磁芯組之組合示意圖。

1．．．變壓器結構

11．．．繞線架

110．．．本體

111．．．通道

112．．．第一擋板

113．．．第二擋板

114．．．繞線區

115．．．第一導接腳

115a．．．連接部

115b．．．插接部

116．．．第二導接腳

117．．．缺口

118a．．．第一定位部

118b．．．第二定位部

118c．．．第三定位部

118d．．．第四定位部

119a．．．第一側邊

119b．．．第二側邊

12．．．磁芯組

120．．．第一磁芯部

121．．．第二磁芯部

122．．．平面

123．．．中柱

124．．．延伸壁

13．．．中空墊片

130．．．孔洞

14．．．主級繞線

141．．．第一出線端

15．．．次級繞線

151．．．第二出線端

16．．．絕緣介質

17．．．固定膠

Claims (10)

1. 一種變壓器結構，其係設置於一系統電路板上，該變壓器結構包括：
     一繞線架，其係包含一本體及一通道，其中該通道係貫穿該本體設置；
     一磁芯組，其係包括一第一磁芯部和一第二磁芯部，且該第一磁芯部和該第二磁芯部分別具有一中柱，該中柱部份設置於該通道中；以及
     一中空墊片，其係設置於該第一磁芯部與該第二磁芯部之該中柱之間，且該中空墊片係包括一孔洞，該孔洞用於容置一固定膠，透過該固定膠以固定該第一磁芯部及該第二磁芯部之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該繞線架更包括一第一擋板與一第二擋板，其係位於該本體的兩相對側，並與該本體共同定義出一繞線區。
3. 如申請專利範圍第2項所述之變壓器結構，其中更包含一主級繞線及一次級繞線，該主級繞線及該次級繞線係纏繞於該繞線架之該繞線區，而該主級繞線具有至少一第一出線端，次級繞線具有至少一第二出線端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之變壓器結構，其中該第一擋板包含至少一第一導接腳及至少一第二導接腳，該第一導接腳係設置於該第一擋板之一側邊緣，而該第二導接腳則設置於該第一擋板之另一側邊緣，以相對於該第一導接腳設置，並以插植的方式部份埋設且垂直於該第一擋板的底部，用以插接於該系統電路板上，且該第一導接腳係提供該主級繞線之該第一出線端纏繞設置。
5. 如申請專利範圍第3項所述之變壓器結構，其中該第二擋板於一側邊緣更具有一缺口，其係由該第二擋板之邊緣凹陷，以限制該次級繞線之該第二出線端之位置。
6. 如申請專利範圍第2項所述之變壓器結構，其中該第一擋板及該第二擋板分別設有複數個定位部，且該第一擋板之該複數個定位部係以定位該磁芯組之該第一磁芯部，而該第二擋板之該複數個定位部以定位該磁芯組之該第二磁芯部。
7. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該磁芯組之該第一磁芯部及該第二磁芯部各自包括一平面、該中柱及兩延伸壁，該中柱及該延伸壁係由該平面延伸而出。
8. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該中空墊片係設置於該第一磁芯部或該第二磁芯部之其中之一之該中柱上，以使該中空墊片設置於該第一磁芯部之該中柱及該第二磁芯部之該中柱之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該中空墊片之形狀係相對應於該磁芯組之該中柱之水平截面形狀。
10. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該固定膠係為一熱固性且流動性低的材質。