TWI501266B - Leakage inductance adjustment transformer - Google Patents

Description

漏感調整變壓器

本發明係有關一種變壓器，尤指一種漏感調整變壓器。

變壓器為目前電子設備中常用的電子元件，主要由一線架、一鐵心組、一初級線圈、以及一次級線圈所組成，其中該初級線圈與該次級線圈纏繞於該線架上，而該鐵心組穿設該線架與該初級線圈與該次級線圈產生電磁耦合感應，達到電壓轉換的目的。

變壓器的漏感(leakage inductance)為該初級線圈與該次級線圈之間的耦合並未達到百分之百，該初級線圈所產生的磁力線無通過次級線圈的部分產生漏磁的電感即為漏感，也就是該變壓器的該初級線圈與該次級線圈在耦合的過程中漏掉的部分磁通。以往在變壓器的設計上，皆希望能夠增加變壓器初級與次級線圈的耦合率，降低漏感以減少電壓轉換的能量損失。然而，在液晶電視等新一代的電子設備的電源供應系統中，則以具漏感型的變壓器為主流，可降低電流中的雜訊。目前用以增加漏感的變壓器如中華民國第I2911831號專利，其為一種變壓器結構，至少包括一主級繞線、一次級繞線、一繞線架模組與一鐵心組。鐵心組係設置於繞線架模組中，繞線架模組則包括一第一繞線部件與一第二繞線部件，該第一繞線部件係用於纏繞該主級繞線，該第二繞線部件係用於纏繞該次級繞線。其中，每一該第一繞線部件與該第二繞線部件具有一第一側板，且該第一繞線部件與該第二繞線部件彼此以該第一側板相間隔或連接，俾使該主級繞線與該次級繞線相分隔，以增加漏電感及電氣安全距離。然而，此方法所能調整的漏感值為一定值，並無法依照不同需求即時做調整。

有鑑於此，為了能更方便的依情況需求而調整漏感值，遂有改良如中華民國第I280720號專利，其為一種定頻電源供應器，應用於具有一次側及二次側之一切換式電路上，該定頻電源供應器包含有：一第一鐵心、一第二鐵心、一第一線架以及一第二線架，該第一鐵心以及一第二鐵心為相對應設置，其分別具有一第一凸體與一第二凸體；該第一線架位於該第一凸體上，該第一線架纏繞有第一組線圈以及電訊連接一次側之一第一組接腳；該第二線架位於該第二凸體上，該第二線架纏繞有第二組線圈以及電訊連接二次側之一第二組接腳；其中，該第一線架更包括有可套合該第二線架之一套口，使該第一線架與該第二線架可利用該套口形成一滑動伸縮，於該第一凸體與該第二凸體上進行位移運動，而進行調整該一次側及二次側間之電感。然而，該第一線架與該第二線架之間彼此間並無法固定，該第一線架與該第二線架的相會位置容易改變，以至於該二線圈之間的間隙無法固定，在組裝時無法準確地按照預設的間隙組裝，而有電感值與預設不同的問題產生。再者，上述透過架體滑動伸縮改變線架長度進而改變一次側與二次側之間的結構，雖然可以調整電感值，但一般來說同一線架的鐵心組規格是固定的，其鐵心組的長度是配合線架長度而定，而如上述可調整長度之線架若其鐵心組長度固定，當調整線架長度時，固定規格的該鐵心組的二鐵心之間的距離即會改變，連帶改變電感值大小，因此這種伸縮線架在使用上必須要經過精密的計算才能將漏感值調整到預想的值，十分麻煩。

本發明之主要目的，在於解決習用變壓器無法視需求精確調整漏感大小的問題。

為達上述目的，本發明提供一種漏感調整變壓器包括有：一繞線架、一鐵心組、以及一漏感調整部，該繞線架包含一供一第一線 圈纏繞且令該第一線圈具有一第一纏繞密度的第一繞線部、一設於該第一繞線部上的第一螺紋部一設於該第一繞線部內的第一通道、一與該第一繞線部連接且供一第二線圈纏繞而令該第二線圈具有一第二纏繞密度的第二繞線部、一設於該第二繞線部上的第二螺紋部、以及一設於該第二繞線部內與該第一通道連通的第二通道。該鐵心組穿設該第一繞線部的該第一通道與該第二繞線部的該第二通道，該第一線圈與該第二線圈通電後藉該鐵心組產生磁耦合。該漏感調整部設於該第一繞線部與該第二繞線部之間，該漏感調整部包含一與該第一螺紋部螺接且得以沿該第一螺紋部位移的第一調整部，一與該第二螺紋部螺接且得以沿該第二螺紋部位移的第二調整部，以及一設於該第一調整部與該第二調整部之間受該第一調整部與該第二調整部位移改變大小而決定該第一線圈與該第二線圈耦合率以及該第一纏繞密度與該第二纏繞密度的間距，其中，該第一調整部具有一與該第一螺紋部相配的第一內螺紋部，該第二調整部具有一與該第二螺紋部相配的第二內螺紋部。

進一步地，該第一繞線部具有一第一組接部，該第二繞線部具有一與該第一組接部結合的第二組接部。

進一步地，該第一線圈的線徑大於該第一螺紋部的螺距。

進一步地，該第二線圈的線徑大於該第二螺紋部的螺距。

本發明具有的有益效果在於：

透過本發明的該第一螺紋部、該第二螺紋部、該第一調整部、以及該第二調整部的設計，以旋轉的方式調整該第一調整部與該第二調整部的位置，來調整該間距的大小，也就是調整該第一線圈與該第二線圈之間的距離，進而調整該第一線圈與該第二線圈的漏感值。

1‧‧‧繞線架

1a、1b‧‧‧半體

11‧‧‧第一繞線部

12‧‧‧第一螺紋部

13‧‧‧第二繞線部

14‧‧‧第二螺紋部

15‧‧‧第一組接部

16‧‧‧第一通道

17‧‧‧第二組接部

18‧‧‧第二通道

2‧‧‧鐵心組

3‧‧‧漏感調整部

31‧‧‧第一調整部

311‧‧‧第一內螺紋部

32‧‧‧第二調整部

321‧‧‧第二內螺紋部

33‧‧‧間距

41‧‧‧第一線圈

42‧‧‧第二線圈

圖1，係本發明一較佳實施例之組合示意圖。

圖2，係本發明一較佳實施例之結構分解示意圖。

圖3，係本發明一較佳實施例之剖面示意圖(一)。

圖4，係本發明一較佳實施例之剖面示意圖(二)。

圖5，係本發明一較佳實施例之剖面示意圖(三)。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱圖1及圖2，係本發明一較佳實施例之組合示意圖及結構分解示意圖，如圖所示：本發明為一種漏感調整變壓器包括有：一繞線架1、一鐵心組2、以及一漏感調整部3，該繞線架1包含一供一第一線圈41纏繞且令該第一線圈41具有一第一纏繞密度的第一繞線部11、一設於該第一繞線部11上的第一螺紋部12、一與該第一繞線部11連接且供一第二線圈42纏繞而令該第二線圈具有一第二纏繞密度的第二繞線部13、以及一設於該第二繞線部13上的第二螺紋部14。該鐵心組2穿設該第一繞線部11與該第二繞線部13，該鐵心組2可為EE、EF、IU、UU、EI鐵心，但並不以此限定本發明該鐵心組2的實施態樣，該第一線圈41與該第二線圈42通電後藉該鐵心組2產生磁耦合。而該漏感調整部3設於該第一繞線部11與該第二繞線部13之間，該漏感調整部3包含一與該第一螺紋部12螺接且得以沿該第一螺紋部12位移的第一調整部31，一與該第二螺紋部14螺接且得以沿該第二螺紋部14位移的第二調整部32，以及一設於該第一調整部31與該第二調整部32之間受該第一調整部31與該第二調整部32位移改變大小而決定該第一線圈41與該第二線圈42耦合率以及該第一纏繞密度與該第二纏繞密度的間距33。

請復參閱圖2，更具體來說，該繞線架1為由二半體1a、1b所組成的，該半體1a包含該第一繞線部11、設於該第一繞線部11上該第一螺紋部12、一設於該第一繞線部11一端的第一組接部15、以及一設於該第一繞線部11內供該鐵心組2穿設的第一通道16。而另外該半體1b包含該第二繞線部13、設於該第二繞線部13上的該第二螺紋部14、一設於該第二繞線部13一端與該第一組接部15組接的第二組接部17、以及一設於該第二繞線部13內與該第一通道16連通的第二通道18。該第一調整部31具有一與該第一螺紋部12相配的第一內螺紋部311，該第二調整部32具有一與該第二螺紋部14相配的第二內螺紋部321。

請參閱圖3及圖4，本發明於組裝時，僅需將該第一調整部31與該第一螺紋部12螺接，並將該第二調整部32與該第二螺紋部14螺接，之後再將該二半體1a、1b以該第一組接部15與該第二組接部17組接在一起，接著再將該第一線圈41纏繞於該第一繞線部11上作為該漏感調整變壓器的一次側，以接收一電力來源所提供的電流並將該電流轉換為磁能，該第二線圈42纏繞於該第二繞線部13上作為該漏感調整變壓器的二次側，接收該磁能再轉換為電流。其中，該第一線圈41與該第二線圈42為一絞線，該第一線圈41的線徑大於該第一螺紋部12的螺距且該第二線圈的線徑大於該第二螺紋部的螺距，令該第一線圈41與該第二線圈42在纏繞時不會卡合於該第一螺紋部12與該第二螺紋部14內。最後，再將該鐵心組2穿過該第一通道16與該第二通道18與該繞線架1組裝。

請參閱圖4，而本發明漏感調整變壓器，透過調整該第一調整部31與該第二調整部32的位置，來調整該間距33的大小，進而可調整該第一線圈41與該第二線圈42的漏感值大小。具體來說，若希望增加漏感值，僅需於纏繞該第一線圈41與該第二線圈42之前旋轉該第一調整部31與該第二調整部32，令該第一調整部31沿該第一螺紋部12 遠離該第二調整部32位移，且令該第二調整部32沿該第二螺紋部14遠離該第一調整部31位移，此時該間距33增加，纏繞後該第一線圈41與該第二線圈42之間的距離也隨之增加，進而增加漏感值。反之，若希望減少漏感值，旋轉該第一調整部31與該第二調整部32，令該第一調整部31與該第二調整部32彼此相互靠近，進而減少該間距33，而使該第一線圈41與該第二線圈42之間的距離減少，進而減少漏感值。

此外，一般習用的變壓器其線圈的捲繞方式較鬆散，各圈絞線與絞線之間具有間距，而本發明在組裝的過程中，僅需調整該第一線圈41的各圈絞線之間的距離以及該第二線圈42的各圈絞線之間的距離，換句話說，就是在不改變線圈匝數的情況下，調整該第一線圈41與該第二線圈42之該第一纏繞密度以及該第二纏繞密度，因此本發明可以在不改變該繞線架1長度的情況下固定線圈匝數並調整漏感值。

綜上所述，透過本發明的該第一螺紋部12、該第二螺紋部14、該第一調整部31、以及該第二調整部32的設計，以旋轉的方式調整該間距33，也就是調整該第一線圈41與該第二線圈42之間的距離，進而調整該第一線圈41與該第二線圈42的漏感值。且配合該第一調整部31與該第二調整部32之間的該間距33大小調整該第一線圈41與該第二線圈42的繞線密度，而能在不改變該繞線架1長度的狀況達到調整漏感的功效。更進一步來說，該繞線架1的長度不變，則該鐵心組的規格即可固定，而無習用調整漏感變壓器的鐵心組的二鐵心之間的距離會因線架長度改變而改變的問題。

1‧‧‧繞線架

1a、1b‧‧‧半體

11‧‧‧第一繞線部

13‧‧‧第二繞線部

16‧‧‧第一通道

2‧‧‧鐵心組

3‧‧‧漏感調整部

31‧‧‧第一調整部

32‧‧‧第二調整部

33‧‧‧間距

41‧‧‧第一線圈

42‧‧‧第二線圈

Claims (4)

1. 一種漏感調整變壓器，包括有：一繞線架，包含一供一第一線圈纏繞且令該第一線圈具有一第一纏繞密度的第一繞線部、一設於該第一繞線部上的第一螺紋部、一設於該第一繞線部內的第一通道、一與該第一繞線部連接且供一第二線圈纏繞而令該第二線圈具有一第二纏繞密度的第二繞線部、一設於該第二繞線部上的第二螺紋部、以及一設於該第二繞線部內與該第一通道連通的第二通道；一鐵心組，穿設該第一繞線部的該第一通道與該第二繞線部的該第二通道，該第一線圈與該第二線圈通電後藉該鐵心組產生磁耦合；以及一漏感調整部，設於該第一繞線部與該第二繞線部之間，該漏感調整部包含一與該第一螺紋部螺接且得以沿該第一螺紋部位移的第一調整部，一與該第二螺紋部螺接且得以沿該第二螺紋部位移的第二調整部，以及一設於該第一調整部與該第二調整部之間受該第一調整部與該第二調整部位移改變大小而決定該第一線圈與該第二線圈耦合率以及該第一纏繞密度與該第二纏繞密度的間距，其中，該第一調整部具有一與該第一螺紋部相配的第一內螺紋部，該第二調整部具有一與該第二螺紋部相配的第二內螺紋部。
2. 如請求項第1項所述漏感調整變壓器，其中，該第一繞線部具有一第一組接部，該第二繞線部具有一與該第一組接部結合的第二組接部。
3. 如請求項第1項所述漏感調整變壓器，其中，該第一線圈的線徑大於該第一螺紋部的螺距。
4. 如請求項第1項所述漏感調整變壓器，其中，該第二線圈的線徑大於該第二螺紋部的螺距。