TWI379326B - Transformer with modular winding bobbin devices - Google Patents

Description

1379326 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種變塵器，尤^曰種具有模組化繞線 架構件之變壓器。 【先前技術】

變壓器係為現今各式電子裝置廣泛採用，例如處理各 式電源之供應等，其他用途不一而足，但其為電子裝置不 可或缺之重要元件應無疑問。復為因應市場對電子裝置輕 薄短小 '與不斷提舁功效之最新設計需求，導致電子裝置内 之元件密集，可設計空間日趨縮小。故如何縮小變壓器體 積、提昇元件功效並同時減少其製造組裝成本’乃成為當 前變壓器設計上之重要課題。

請參閱第一圖與第二圖，其係分別顯示一傳統之變壓 器結構之分解與組合示意圖。即如第一圖所示，該傳統變 壓器10之組成，係由磁芯結構11依序穿過第一繞線架構 件21、二次側線圈繞組32、第二繞線架構件22、另一二 次側線圈繞組32、以及第三繞線架構件23,以完成組裝。 其中’-次侧線圈繞組（未圖示）係分別繞製於第一繞線 架構件21之第一繞線邊槽213上，以及第二繞線架構件 22其第一擔板41與其第二擔板42間之第-繞線槽311 上’並及第二繞線牟播从。。 二次侧線圈32則係^^之第二繞線邊槽別上；而 架構件23之間，且穿入 繞線架構件22之間二：製於第一繞線架構件21與第二 赵棋此a及第二繞線架構件22與第三繞線 之礤芯結構11係經由第一繞線架 4 1379326 構件21之貫穿通道211 & ^ ^ ,, , -植線芊槿株” > 凡成穿' 構1並藉由第 緣套筒212而與上述該受穿插元件 ^ 。。即如第二圖所示，完成組裝之該傳统變壓器， ::繞線一架構件21、第二繞線架構件22與第三繞線架 構4 3 ’三繞線架構件係實質上合組構成-傳統之繞線 架，以繞製一次側線圈繞組31與二次侧線圈繞組32，並 與磁^結構11結合以完成變壓器結構主體之組裝。

°月參閲第一圖，其係顯示一傳統之第一繞線架構件之 示意圖。該一傳統之第一繞線架構件21係具有絕緣套筒 212’第:繞線邊槽213以容置並繞製一次側線圈繞組31， 並具有貫穿通道21卜其中，絕緣套筒212係可用以隔離 穿入之磁芯結構1丨並組裝固定其他繞線架構件。即如圖 不，絕緣套筒212係具有一厚度a，該一厚度，例如 0.08mm’係實質上減少了線圈繞組的可繞線深度而對線圈 繞組的可用容量構成損耗，在電子裝置小型化的趨勢背景 下’無疑對於變壓器效能的提昇，構成設計上的限制。 另者’請再參閱第一圖。即如圖示之第一繞線架構件 21、第二繞線架構件22與第三繞線架構件23，該三組繞 線架構件之個別結構係彼此相異，故不難理解，其於實際 設計與產製作業’必須同時開發三套結構互異之獨立模 具’而於實際投產時，不同構件間係無法替換，對於製程 組裝與庫存控管上更形繁複，而有礙於大量產製上之成本 降低與組裝方便等基本需求之達成。 故此’如何設計一種變壓器結構，可有效提昇變壓器 效能’同時可節省製程、降低製造成本，而得以有效解決 5 1379326 上述傳統變壓器結構之缺失，以滿足產業應用與市場競爭 等需求，實乃當前迫切需要解決之議題。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種繞線架構件及具有該繞 線架構件之變壓器，其係藉由設計一模組化之繞線架構 件，以解決上述問題。 為達上述目的，本發明之一較廣義實施態樣為提供一 種繞線架構件，其至少包括貫穿通道，第一擋板，第二擋 板以及第一繞線槽。其中，第一擂板與第二擂板係分別設 於貫穿通道之二相異端，且分別垂直於貫穿通道向外延 伸，並彼此平行相對。該二擂板間則具有第一繞線槽，係 可容置並繞製變壓器之一次側線圈繞組。而第一擋板上具 有第一卡接部設於第一端口側外壁，第二擋板上具有第二 卡接部設於第二端口側外壁。且第一卡接部與第二卡接 部，係具有互相對應之卡接結構。 而根據本發明之構想，其中該貫穿通道為一等徑圓椎 空間。該第一卡接部與第二卡接部，分別設於第一端口緣 外壁與第二端口緣外壁上。其中，第一卡接部與第二卡接 部分別為複數之突出部，且第一卡接部與第二卡接部之複 數之突出部，係彼此交錯對應。 第一擋板與第二擋板係分別包括第一延伸部係具有 一第三卡接部例如自第一端口側外壁向外突出之二凸 點，與第二延伸部係具有一第四卡接部例如二孔洞，且該 第三卡接部與第四卡接部係彼此互相對應。第一延伸部與 6 1379326 第二延伸部之一相同端之外緣，更分別具有第一導線槽與 第二導線槽，係可導引線圈繞組在該繞線架構件上之出' 入。在第二延伸部上更包含一扣持部，係設於該第二延伸 部之兩相對端上；而扣持部一端之外緣，還具有第三導線 槽’於第-導線槽與第二導線槽之外，作為線圈繞組在該 繞線架構件上之另一出入導引。 參與該複數個相藕接之繞線架構件結合m㈣涯接

外哭出之二凸點， 之二凸點，係與他一繞線架構件之第四卡接部例如 本發明另一較廣義實施態樣為提供一種具有上述繞 線架構件之變壓器，其至少包括複數仙藕接之該繞線架 構件，第二繞線槽以及磁芯結構。複數之繞線構件中，其 一繞線架構件之第一卡接部與他一繞線架構件之第二卡 接邛因其卡接結構係互相對應，由此該複數繞線架構件 係可互相藕接。而變壓器之—次側線圈繞組係繞製於第一 繞線槽’二次侧線圈繞組係繞製於相藕接之複數繞線架構 件=中繞線架構件之第一擋板與他一繞線架構件之第 "]之第一、繞線槽，而該磁芯結構係插入貫穿通道並 二孔洞互相卡合。繞線架構件之扣持料扣躲磁芯結構 之-側’可進-步限㈣繞線架構件。其中，二次侧線圈 ，組係由導電；{組成，其由導電片繞製為環形複數薄片重

7 1379326 芯結構、EQ槊磁芯結構、RM蜇磁芯結構、ER型磁芯結 構或PM型域怒結構。 【實施方式】 在後段的說明中，係對於足以體現本發明特徵與優點 的若干典型實施例，加以詳細敘述。宜先敘明者’本發明 於各不同的實施態樣上亦能夠具有各式的變化，然其皆不 脫離本發明的範圍，故以下所為之說明及圖示，其本質上 係僅供解說本發明若干實施例之用，當非用以限制本案。 請參閱第四圖，其係顯示本發明一較佳實施例之繞線 架構件之示意圖。即如本實施例所例示之同—繞線架構件 之正、反二面（分別如第四圖A及B所示）’該繞線架構件 30係包含貫穿通道211，第一擋板41，第二擋板42以及 第一繞線槽311。其中，第一擋板41與第二擋板42係分 別設於貫穿通道211之二相對端，且分別垂直於貫穿通道 211向外延伸，並彼此平行相對。該貫穿通道211係為一 等徑圓椎空間。第一擋板41與第二擋板42間則具有第一 繞線槽311，係可容置並繞製變壓器之一次側線圈繞組（未 圖示）。而第一擋板41上具有第一卡接部411設於第一端 口緣外壁410b，第二擋板42上具有第二卡接部421設於 第二端口緣外壁420b。且第一卡接部411與第二卡接部 421係為複數個突出部，而第一卡接部411與第二卡接部 421之複數個突出部，係彼此交錯對應之卡接結構。 其第一擋板41與第二擋板42，係分別包括第一延伸 部412與第二延伸部422。第一延伸部412具有一第三卡 8 1379326 接部4121 ’即如圖示，係自第一端口側外壁向外突出之二 凸點；第二延伸部422具有一第四卡接部4221，即如圖示， 係二孔洞。第三卡接部4121之該二凸點與第四卡接部4221 之該二孔洞，係彼此互相對應。在第一延伸部412與第二 延伸部422之一相同端之外緣，更分別具有第一導線槽 4122與第二導線槽4222，係可導引線圈繞組在該繞線架 構件30上之出入。在第二延伸部422上更設有扣持部 4224，係設於該第二延伸部422之兩相對端上，而扣持部 4224 —端之外緣，還具有第三導線槽4223，係可於第一 導線槽4122與第二導線槽4222之外，作為線圈繞組在該 繞線架構件30上之另一出入導引。 即如本領域之一般技術人士可輕易知悉，第·—^接部 411與第二卡接部421之對應結構，係可為，例如其二部 中之一部係可於貫穿通道211之端口邊形成一全部凹陷結 構、另一部則於貫穿通道211之端口邊全部突出而成為公 母對應結構等，故為達成本繞線架構件之第一卡接部411 與他一繞線架構件之第二卡接部421相卡合之目的，各式 習知之對應實施結構方式頗多，當不限於圖示實施例以複 數個突出部，構成交錯互補之對應結構。同理，圖示之第 三卡接部4121係為二凸點，係與第四卡接部4221之二孔 洞’彼此互相對應，其於具體實施時，亦得依實際需要更 改為其他習知之對應結構’以達成本繞線架構件之第三卡 接部4121與他一繞線架構件之第四卡接部4221相卡合之 目的。 請參閱第五圖，其係顯示本發明一較佳實施例之複數 9 1379326 個繞線架構件之祕示意圖。即如圖示之二組相同之繞線 架構件30’由於卡接部上複數突出部交錯互補之對應結構 設計，故係可藉由複數繞線架構件中本繞線架構件之第一 卡接部411與他一繞線架構件之第二卡接部421相卡合， 且本繞線架構件之第三卡接部4121與他-繞線架構件之 第四^接部4221相卡合，而完成複數繞線架構件30之藕 接。凊參閱第六圖，其係顯示本發明一較佳實施例之變壓 器結構之分解示意圖。即如圖示實施例，該變壓器10之 組裝，係由三組經模組化相同之繞線架構件30,於藕接後 實質上構成一傳統之繞線架；其一次側線圈繞組31係可 分別繞製於各繞線架構件3〇上之第一繞線槽；其二次 側線圈繞組32則為一導電片繞製為環形複數薄片重疊匝 層，係可分別插設於二相鄰繞線架構件3()之間所形成之 第二繞線槽32卜其中，任一繞線架構件之第一卡接部411 之複數突出部與他一繞線架構件之第二卡接部421之複數 突出部，係交錯對應互相卡合而可構成第二繞線槽321之 底部，藉此，二次側線圈繞組32係可與磁芯結構η互相 隔離。其中該二次側線圈繞組32之導電片，可為各式高 導電材質，例如一銅片。其導電片繞製為環形複數薄片重 疊匝層，其各層間具有一絕緣片322。復依實際設計需要， 該磁芯結構11係可有各式不同之選擇，例如其可為一 型磁芯結構、ΕΙ型磁芯結構、Pj塑磁芯結構、Pq变磁芯 結構、EQ型磁芯結構、Rjy[型磁芯結構、ER型磁芯結搆 或PM型磁芯結構等。 變壓器組裝完成即如第七圖，其係顯示本發明一較传 1379326 實施例之變塵器結構之組合示意圖。繞線架構件30之扣 持部4224係扣持於磁芯結構n之一侧壁上，以進一步限 定繞線架構件30。 本發明之變壓器，其繞線架構件之其他實施例與相關 說明既如前述，茲不贅述。 根據上述說明，本發明之模組化繞線架構件及具有該 模組化繞線構件之變壓器，係可應用於各式電子裝置，包 括但不限於一切換式電源供應器或電源轉接器。並得以減 籲 化製程、降低製造成本以及提昇變壓器功效。 本發明得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般巧 飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。 1379326 【圖式簡單說明】 第一圖：係顯示一傳統之變壓器結構之分解示意圖。 第二圖：係顯示一傳統之變壓器結構之組合示意圖。 第三圖：係顯示一傳統之第一繞線架構件之示意圖。 第四圖A及B :係分別顯示本發明一較佳實施例之繞線架 構件之正、反面示意圖。 第五圖：係顯示本發明一較佳實施例之複數個繞線架構件 之揭接不意圖。 第六圖：係顯示本發明一較佳實施例之變壓器結構之分解 示意圖。 第七圖：係顯示本發明一較佳實施例之變壓器結構之組合 示意圖。

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1379326 【主要元件符號說明】 10 :變壓器 11 : 21 :第一繞線架構件 211 212 :絕緣套筒 213 ： 22 :第二繞線架構件 23 : 231 :第二繞線邊槽 30 : 31 : —次側線圈繞組 311 32 :二次側線圈繞組 321 322 :絕緣片 41 : 410a :第一端口側外壁 410b 411 :第一卡接部 412 : 4121 :第三卡接部 4122 42:第二擋板 420a 420b :第二端口緣外壁 421 : 422 :第二延伸部 4221 4222 :第二導線槽 4223 ： 4224 :扣持部 磁芯結構 :貫穿通道 第一繞線邊槽 第三繞線架構件 繞線架構件 :第一繞線槽 :第二繞線槽 第一擋板 :第一端口緣外壁 第一延伸部 :第一導線槽 :第二端口側外壁 第二卡接部 :第四卡接部 :第三導線槽 13

Claims (1)

1379326 (補充修正日期：2012年1〇月〇5日) 七、申請專利範圍： 1./種繞線架構件，其係包含： /貫穿通道； 一第一擋板，係設於該貫穿通道之一端，垂直於該貫穿 通道向外延伸，其具有一第一卡接部，係設於該第一擋板 之一第一端口側外壁； 一第二擋板，係設於該貫穿通道之另一端而與第一擋板 平行相對，其具有一第二卡接部，設於該第二擋板之一第 二端口側外壁而係與該第一卡接部相對應；以及 一第一繞線槽，係設於該第一擋板與該第二擋板之間’ 用以容置--次側線圈繞組； 其中，該第二卡接部係與相輕接的另一該繞線架構件之 該第一卡接部相卡合，一第二繞線槽係設於相耦接的相鄰 該繞線架構件之間以容置一二次侧線圈繞組，以及該第一 卡接部及該第二卡接部於相互卡合後，係充分地形成一絕 緣底壁於該第二繞線槽中’以使嵌入的該二次侧線圈繞組 與一磁芯結構相絕緣。 2·如申請專利範圍第1項所述之繞線架構件，其中該貫穿 通道為一等徑圓椎空間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之繞線架構件，其中該第— 卡接部與該第二卡接部，係分別設於一第一端口緣外壁與 一第二端口緣外壁上。 4. 如申請專利範圍第1項所述之繞線架構件’其中該第— 卡接部與該第二卡接部為一複數之突出部’且該第一卡接 部與該第二卡接部之該複數之突出部係彼此交錯對應。 1379326 (補充修正日期：2〇Π年1〇月〇5曰) ' 5.如申請專利範圍第1項所述之繞線架構件，其中該第一 擋板與該第二擋板，更分別包含一第一延伸部與一第二延 伸部β 6. 如申請專利範圍第5項所述之繞線架構件，其中該第一 延伸部與該第二延伸部，更分別包含一第三卡接部與一第 四卡接部’且該第三卡接部與該第四卡接部係互相對應。 7. 如申請專利範圍第6項所述之繞線架構件，其中該第三 卡接部為二凸點自第一端口側外壁向外突出，而該第四卡 接部為二孔洞。 8·如申請專利範圍第5項所述之繞線架構件，其中該第一 L伸。卩與該第一延伸部之一相同端之外緣，更分別包含一 第一導線槽與一第二導線槽。 9.如申請專利範圍第5項所述之繞線架構件，其中該第二 延伸部，更包含一扣持部，係設於該第二延伸部之兩相對 端上。 10·如申請專利範圍第9項所述之繞線架構件，其中該扣持 部之一端之外緣，更包含一第三導線槽。 11·一種變壓器，其係包含： 複數個相藕接之繞線架構件，係分別具有一貫穿通道； 第擋板，係設於該貫穿通道之一端，垂直於該貫穿通 道向外延伸，其具有一第一卡接部，係設於該第一擋板之 一第一端口側外壁；一第二擂板，係設於該貫穿通道之另 一端而與該第一擋板平行相對，其具有一第二卡接部，設 於該第二擋板之一第二端口側外壁，係與相藕接繞線架構 件之該第一卡接部相卡合；一第一繞線槽，係設於該第一 15 印9326 (補充修正日期：2012年10月05日） 擋板與該®二擋板之間，並容置—次侧線圈繞組； 一第二繞線槽，係設於相藕接之相鄰繞線架構件之該第 -擋板與該第二擋板之間’並容置一二次側線圈繞組；以 及 一磁芯結構’係插人該貫穿通道而與該複數個相 繞線架構件相組合； 其中’該第-卡接部及該第二卡接部於相互卡合後係 充分地形成一絕緣底壁於該第二繞線槽中，以使嵌入的該 一次側線圈繞缸與該磁芯結構相絕緣。 12·如申請專利範園第11項所述之變壓器，其中該第一卡 接部與該第二卡接部，係分別設於一第一端口緣外壁與一 第二端口緣外壁上。 、 如申請專利範園第11項所述之變壓器，其中該第一 板與該第二擋板’更分別包含—第—延伸部與—第二延; 部。 ⑷如申請專利範園笫13項所述之變壓器，其中 =部與該第二延伸部，更分別包含—第三卡接部與一第四 ^接部，且蝴終獨繞線架構件之該第三卡接部與該 第四卡接部係互相十合。 、 15·如申請專利範®第13項所述之變壓器， =為二凸點自第H外㈣外突出二“四= 哞為二孔洞》 ^ =如申請專鄕g第13項所述之變 伸:與該第二延伸部之-相同端之外緣，更分二 導線槽與一第二導線槽。 ^ 1-379326 • . (補充修正日期：2012年10月05曰) Π.如申請專利範圍第13項所述之變壓器，其中該第二延 伸部，更包含一扣持部，係設於該第二延伸部之兩相對端 上並扣持該磁芯绪構之一側壁，以進一步限定該繞線架構 件。 18. 如申請專利範圍第17項所述之變壓器，其中該扣持部 之一端之外緣，更包含一第三導線槽。 19. 如申請專利範圍第11項所述之變壓器，其中該二次側 線圈繞組*係甴導.電薄片組成。 20. 如申請專利範圍第19項所述之變壓器，其中該二次側 線圈繞組係由該導電薄片繞製為環形複數薄片重疊匝層， 該二次側線圈繞組更包含一絕緣片插設於該環形複數薄片 重疊匝層之各層之間。 21. 如申請專利範圍第11項所述之變壓器，其中該磁芯結 構’係使用EE型磁怎結構、EI型磁怒結構、PJ型磁芯結 構、PQ型磁芯結構、EQ型磁芯結構、RM型磁芯結構、 ER型磁芯結構或PM型磁芯結構。 17 1379326 年 1>月（°3

211 :貫穿通道 311 :第一繞線槽 30 :繞線架構件/ / 41 :第一擋板 410a :第一端口側外壁 410b :第一端口緣外壁 411 :第一卡接部 412 :第一延伸部 4121 :第三卡接部 4122:第一導線槽 42 :第二擋板 420a :第二端口侧外壁 420b :第二端口緣外壁 421 :第二卡接部 422 :第二延伸部 4221 :第四卡接部 4222 :第二導線槽 4223 :第三導線槽 4224 :扣持部 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：