TWI660381B - 電感元件的連接結構 - Google Patents

Abstract

一種電感元件的連接結構，其包含電路基板、電感元件、支撐件、容置件、對位件、連接件及鎖附件。電路基板具有通孔。電感元件具有至少一線材，且至少一線材非連接電感元件的一端具有固定端子。支撐件固定於座體上。容置件形成於支撐件上，提供容置空間。對位件容置於容置空間，具有對位部。連接件具有第一連接部與第二連接部，第一連接部與對位部對接，以夾固固定端子。鎖附件具有鎖附部，鎖附部與第二連接部對接，以鎖固於電路基板上。

Description

電感元件的連接結構

本發明係有關一種連接結構，尤指一種電感元件的連接結構。

請參見圖1所示，其係為相關技術之逆變器併網系統的電路方塊圖。如圖1所示的逆變器併網系統係用以將直流電源Vdc，例如太陽能、風能…等再生能源所產生的直流電源，轉換為交流電源Vac，以饋入交流電網使用。在直流電源Vdc，轉換為交流電源Vac的過程，前級的直流對直流轉換器11A用以調整直流電源Vdc的電壓大小，例如使用升壓轉換器對直流電源Vdc升壓。次級的直流對交流轉換器12A用以將升壓後的直流電源轉換為交流電源。最後，再透過後級的濾波器13A對轉換後的交流電源提供濾波，而得到可併入交流電網使用的交流電源Vac。

上述所使用的直流對直流轉換器11A通常需要配合升壓電感的使用，並且濾波器13A通常需要配合濾波電感的使用。然而，無論是升壓電感或濾波電感除了提供升壓與濾波的功用外，也是系統內產生不必要干擾的來源。

請參見圖2A與圖2B所示，係分別為相關技術之電感器與電路板的組合剖視圖與上視圖。圖2A與圖2B所示為一種電感器20A與電路板10A連接的方式，電感器20A透過線材21A與電路板10A電性連接。在此種應用中，需要在電路板10A上破孔，使線材21A能夠穿過電路板10A而與電路板10A進行電性連接的鎖固。然而，由於需要將線材21A穿過電路板10A上之破孔，因此，不僅增加工序流程，也可能造成線材21A破損的可能性。

請參見圖3A與圖3B所示，係分別為相關技術之電感器與電路板的另一種組合剖視圖與上視圖。有別於圖2A與圖2B所示的組合方式，為了避免在電路板10A上破孔，因此則需要透過將線材21A繞設的方式以達成電感器20A透過線材21A與電路板10A電性連接。然而，此種組合方式則因為增加線材21A的長度而造成成本的增加，且過長的線材21A亦造成額外的電能損耗。

此外，無論是圖2A(圖2B)或者圖3A(圖3B)所示電感器20A與電路板10A連接的方式，由於線材21A直接延伸於電路板10A上，因此長距離的佈線方式，將使得線材21A流經的高頻電流所造成的電磁耦合效應對設置於電路板10A上的電路元件的電磁干擾，使電源轉換器的電磁干擾嚴重且降低整體效率。

本發明之目的在於提供一種電感元件的連接結構，解決縮短線材長度降低材料成本以及降低電磁干擾的問題。

為達成前揭目的，本發明所提出的電感元件的連接結構，其包含電路基板、電感元件、支撐件、容置件、對位件、連接件及鎖附件。電路基板具有通孔。電感元件具有至少一線材，且至少一線材非連接電感元件的一端具有固定端子。支撐件固定於座體上。容置件形成於支撐件上，提供容置空間。對位件容置於容置空間，具有對位部。連接件具有第一連接部與第二連接部，第一連接部與對位部對接，以夾固固定端子。鎖附件具有鎖附部，鎖附部與第二連接部對接，以鎖固於電路基板上。

藉由所提出的電感元件的連接結構，能夠大幅地縮短線材長度降低材料成本以及降低電磁干擾。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參見圖4與圖5所示，其係分別為本發明電感元件的連接結構之第一實施例的立體分解圖與組合剖視圖。電感元件的連接結構(之後簡稱連接結構)包含電路基板10、電感元件20、支撐件30、容置件40、對位件50、連接件60以及鎖附件70。電路基板10可係為印刷電路板(printed circuit board, PCB)，或者其他可承載電路元件的板體。其中，電路基板10具有通孔11。電感元件20，例如電感器，其具有鐵心及繞設於鐵心上的線圈。其中，鐵心的型態可為U型鐵心、方塊(Block)型鐵心…或者其他型態。

電感元件20具有至少一線材21，其係可為纜線(cable)線材。具體地，至少一線材21係可透過引腳(未圖示)連接鐵心上的線圈，藉此引出電感元件20的輸出電氣參數，例如輸出電壓或輸出電流。至少一線材21具有兩端，其中一端係連接鐵心上的線圈，另一端(即非連接電感元件20的一端)具有一固定端子22。在一實施例中，固定端子22係可為環型壓接端子，其中，所記載的固定端子22不限制僅能為環型壓接端子，亦可採用C型、U型或V型等端子。

配合參見圖6所示，其係為本發明電感元件的連接結構之第一實施例固定於座體上的組合剖視圖。圖6相較於圖5最大的差異在於圖6繪示出座體90。座體90係可為殼體的內底座，其中，內底座可為非導電或導電的材質。而座體90可使用壓鑄成型所製成，但不限於此。所述殼體用以裝設電感元件20、電路基板10以及上述的該些元件。支撐件30設置於座體90上，承前所述，支撐件30係可設置於殼體的內底座的表面上。此外，可透過在殼體的空間內灌(注)膠，對電感元件20提供固定與散熱的功效。

復見圖4與圖5，容置件40形成於支撐件30上，提供容置空間41。在不同的實施例中，支撐件30與容置件40係為一體成型或可分離地接合所形成者。舉例來說，支撐件30與容置件40可以射出或壓鑄的方式一體成型，使得容置件40具有容置空間41，且容置件40形成於支撐件30上。或者，支撐件30與容置件40可為分開(可分離)形成的兩件式結構，經接合後使得容置件40形成於支撐件30上。

對位件50容置於容置件40的容置空間41，且對位件50具有對位部51。如圖4所示的實施例，容置件40的俯視橫截面為六邊形截面，對應地，對位件50的俯視橫截面亦為六邊形截面，藉此，對位件50可容置於容置件40的容置空間41。在一實施例中，對位件50係可為六角形螺帽，且不限定為塑料螺帽或金屬螺帽。在其他實施例中，對位件50的俯視橫截面亦可為其他邊形截面或其他材質的螺帽，且容置件40亦對應對位件50的結構設計形成。

連接件60具有第一連接部61與第二連接部62。連接件60的第一連接部61與對位件50的對位部51對接，且穿設固定端子22，以夾固固定端子22，以本實施例而言，固定端子22為環型壓接端子。如圖4與圖5所示的實施例，連接件60的俯視橫截面為六邊形截面，且第一連接部61外凸於連接件60的一端，具有外螺紋。對位件50的對位部51係為內凹結構，承前所述，若以對位件50為六角形螺帽為例，對位部51則為六角形螺帽的內螺紋。因此，外凸於連接件60一端且具有外螺紋的第一連接部61係穿設過固定端子22，且與六角形螺帽的內螺紋(即對位部51)螺接。當第一連接部61與對位部51螺接緊固時，能夠將固定端子22夾固於兩者(第一連接部61與對位部51)之間。

鎖附件70具有鎖附部71。鎖附件70的鎖附部71與連接件60的第二連接部62對接，且穿設電路基板10的通孔11，以鎖固於電路基板10上。如圖4與圖5所示的實施例，連接件60的第二連接部62係為內凹結構，若以連接件60為六角柱體為例，第二連接部62則為連接件60(即六角柱體)另一端的內螺紋。鎖附件70的鎖附部71外凸於鎖附件70的一端，具有外螺紋。在本實施例中，鎖附件70係可為螺絲。因此，外凸於鎖附件70一端且具有外螺紋的鎖附部71係穿設過電路基板10的通孔11，且與六角柱體的內螺紋(即第二連接部62)螺接。當鎖附部71與第二連接部62螺接緊固時，能夠將電路基板10夾固於兩者(鎖附部71與第二連接部62)之間，此時，鎖附件70則鎖固於電路基板10上。

請參見圖7、圖8與圖9所示，其係分別為本發明電感元件的連接結構之第二實施例、第三實施例與第四實施例的局部立體分解圖。該些實施例與圖4(或圖5)所示的第一實施例最大的差異在於對位件50的對位部51、連接件60的第一連接部61與第二連接部62以及鎖附件70的鎖附部71彼此對應匹配的結構不同。

具體地，圖7所示第二實施例的對位件50的對位部51係為內凹結構，因此對應匹配的連接件60的第一連接部61係為外凸結構。再者，連接件60的第二連接部62係為外凸結構，因此對應匹配的鎖附件70的鎖附部71係為內凹結構。

具體地，圖8所示第三實施例的對位件50的對位部51係為外凸結構，因此對應匹配的連接件60的第一連接部61係為內凹結構。再者，連接件60的第二連接部62係為內凹結構，因此對應匹配的鎖附件70的鎖附部71係為外凸結構。

具體地，圖9所示第四實施例的對位件50的對位部51係為外凸結構，因此對應匹配的連接件60的第一連接部61係為內凹結構。再者，連接件60的第二連接部62係為外凸結構，因此對應匹配的鎖附件70的鎖附部71係為內凹結構。

綜上，在上述所記載的對位部51、第一連接部61、第二連接部62以及鎖附部71彼此之間四種不同連接實施例中，所記載的內凹結構不限制僅能以具有內螺紋的螺帽實現，亦即只要具有對接、鎖合功能的內凹結構的部件，皆可作為具有內凹結構的對位部51、第一連接部61、第二連接部62以及鎖附部71之用。同樣地，在上述所記載的外凸結構不限制僅能以具有外螺紋的螺絲實現，亦即只要具有對接、鎖合功能的外凸結構的部件，皆可作為具有外凸結構的對位部51、第一連接部61、第二連接部62以及鎖附部71之用。換言之，只要能夠達成對位部51、第一連接部61、第二連接部62以及鎖附部71彼此之間對應匹配的內凹結構和／或外凸結構，皆可作為對位部51、第一連接部61、第二連接部62以及鎖附部71之用。

請參見圖10所示，其係為本發明電感元件的連接結構之第五實施例的組合剖視圖。圖10所示的第五實施例與圖5所示的第一實施例最大的差異在於線材21自電感元件20延伸出的位置不同。後者(圖5)所示的線材21係連接於電感元件20遠離對位件50(或連接件60、鎖附件70)的一側，即以圖5的視角方向觀之則為線材21係連接於電感元件20的左側(即線材21係由電感元件20的左側延伸至對位件50)。當線材21連接鐵心上線圈的引腳較粗而不易彎折的情況下，圖5所示的配置有利於縮小電感元件20與連接件60和鎖附件70的距離，進一步可節省空間。相較於此，當線材21連接鐵心上線圈的引腳容易彎折時，前者(圖10)所示的線材21係連接於電感元件20鄰近對位件50(或連接件60、鎖附件70)的一側，即以圖10的視角方向觀之則為線材21係連接於電感元件20的右側(即線材21係由電感元件20的右側延伸至對位件50)，藉此，透過線材21延伸自鄰近對位件50的電感元件20一側，可減短線材21的長度，以降低線材21的成本。

請參見圖11所示，其係為本發明電感元件的連接結構之第六實施例的組合剖視圖。圖11所示的第六實施例與圖6所示的第一實施例最大的差異在於支撐件30設置的位置不同。後者(圖6)所示的支撐件30係設置於鐵心及繞設於鐵心上的線圈之間，即電感元件20與支撐件30係為接合的組裝形態。相較於此，前者(圖11)所示的支撐件30係非設置於鐵心及繞設於鐵心上的線圈之間，即電感元件20與支撐件30非為接合的配置形態，即電感元件20與支撐件30為分離的配置形態。綜上，支撐件30非限制僅能與電感元件20接合組裝，可根據實際的應用狀況，例如電感元件20的鐵心形態不同或者可使用空間的大小…等，可改變支撐件30與電感元件20的組裝形態。而電感元件20可使用例如U型鐵心或方塊(Block)型鐵心，藉此，同樣可達到電路基板10、電感元件20、支撐件30、容置件40、對位件50、連接件60以及鎖附件70相對應的連接關係。

請參見圖12所示，其係為本發明電感元件的連接結構之第七實施例的組合剖視圖。在此實施例中，電感元件的連接結構更包含金屬板80。金屬板80係設置於電路基板10與線材21之間，用以提供輻射屏蔽(radiation shielding)，藉此大幅地降低線材21流經的高頻電流所造成的電磁耦合效應對設置於電路基板10上的電路元件的電磁干擾。綜上所述，本發明係具有以下之特徵與優點：

1、透過電感元件的連接結構，能夠縮短線材長度降低材料成本、減少電能損耗。

2、透過電感元件的連接結構，能夠降低電源轉換器的電磁干擾嚴重，以提高整體效率。

3、對位部、第一連接部、第二連接部以及鎖附部可為內凹結構和／或外凸結構，以增加匹配使用的設計便利性與多樣性。

4、在容置電感元件的殼體空間內灌(注)膠，對電感元件提供固定與散熱的功效。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

10‧‧‧電路基板

11‧‧‧通孔

20‧‧‧電感元件

21‧‧‧線材

22‧‧‧固定端子

30‧‧‧支撐件

40‧‧‧容置件

41‧‧‧容置空間

50‧‧‧對位件

51‧‧‧對位部

60‧‧‧連接件

61‧‧‧第一連接部

62‧‧‧第二連接部

70‧‧‧鎖附件

71‧‧‧鎖附部

80‧‧‧金屬板

90‧‧‧座體

Vdc‧‧‧直流電源

Vac‧‧‧交流電源

11A‧‧‧直流對直流轉換器

12A‧‧‧直流對交流轉換器

13A‧‧‧濾波器

10A‧‧‧電路板

20A‧‧‧電感器

圖1：相關技術之逆變器併網系統的電路方塊圖。

圖2A：相關技術之電感器與電路板的組合剖視圖。

圖2B：相關技術之電感器與電路板的組合上視圖。

圖3A：相關技術之電感器與電路板的另一種組合剖視圖。

圖3B：相關技術之電感器與電路板的另一種組合上視圖。

圖4：為本發明電感元件的連接結構之第一實施例的立體分解圖。

圖5：為本發明電感元件的連接結構之第一實施例的組合剖視圖。

圖6：為本發明電感元件的連接結構之第一實施例固定於座體上的組合剖視圖。

圖7：為本發明電感元件的連接結構之第二實施例的局部立體分解圖。

圖8：為本發明電感元件的連接結構之第三實施例的局部立體分解圖。

圖9：為本發明電感元件的連接結構之第四實施例的局部立體分解圖。

圖10：為本發明電感元件的連接結構之第五實施例的組合剖視圖。

圖11：為本發明電感元件的連接結構之第六實施例的組合剖視圖。

圖12：為本發明電感元件的連接結構之第七實施例的組合剖視圖。

Claims (15)

1. 一種電感元件的連接結構，包含： 一電路基板，具有一通孔； 一電感元件，具有至少一線材，且該至少一線材非連接該電感元件的一端具有一固定端子； 一支撐件，固定於一座體上； 一容置件，形成於該支撐件上，提供一容置空間； 一對位件，容置於該容置空間，具有一對位部； 一連接件，具有一第一連接部與一第二連接部，該第一連接部與該對位部對接，以夾固該固定端子；及 一鎖附件，具有一鎖附部，該鎖附部與該第二連接部對接，以鎖固於該電路基板上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該對位部為內凹結構、該第一連接部為外凸結構、該第二連接部為內凹結構以及該鎖附部為外凸結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該對位部為內凹結構、該第一連接部為外凸結構、該第二連接部為外凸結構以及該鎖附部為內凹結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該對位部為外凸結構、該第一連接部為內凹結構、該第二連接部為內凹結構以及該鎖附部為外凸結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該對位部為外凸結構、該第一連接部為內凹結構、該第二連接部為外凸結構以及該鎖附部為內凹結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該支撐件與該電感元件係接合配置。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該支撐件與該電感元件係分離配置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該線材係連接於該電感元件遠離該對位件、該連接件或該鎖附件的一側。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該線材係連接於該電感元件鄰近該對位件、該連接件或該鎖附件的一側。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，更包含： 一金屬板，設置於該電路基板與該線材之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該固定端子為環型端子、C型端子、U型端子以及V型端子之任一者。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該支撐件與該容置件係為一體成型或可分離地接合所形成者。
13. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件的連接結構，其中該座體為一殼體的內底座，在該殼體的空間內注膠以固定該電感元件。
14. 如申請專利範圍第2項所述之電感元件的連接結構，其中該對位件係為一螺帽。
15. 如申請專利範圍第2項所述之電感元件的連接結構，其中該鎖附件係為一螺絲。