TWI661444B - 變壓線圈結構 - Google Patents

Abstract

一種變壓線圈結構包含繞線結構及導線單元，繞線結構包括纏繞芯、第一至第六電極，及依序且間隔地設置在纏繞芯的第一、第二，和第三隔板，藉由第一、第二，及第三隔板將纏繞芯區分成第一繞線部及第二繞線部，第一至第三電極設置在第一隔板，第六電極設置在第二隔板，第四及第五電極設置在該第三隔板，導線單元包括一次側導線組及二次側導線組，一次側導線組纏繞在第一繞線部且電連接第一、第三，及第六電極，二次側導線組纏繞在第一繞線部和第二繞線部，且電連接第二、第四，及第五電極。

Description

變壓線圈結構

本發明是有關於一種線圈結構，特別是指一種變壓線圈結構。

設置在印刷電路板上的變壓器大多用做為訊號處理或濾除雜訊，藉以提供穩定的訊號傳輸在印刷電路板的走線上。此類的變壓器，其主要的架構可包含變壓器及共模濾波器(common mode choke)，而傳統製作變壓器與共模濾波器的方式是透過兩個以上且各自分開的纏繞芯與多條纏繞在該多個纏繞芯上的漆包線組成，換言之，變壓器為一個或一個以上之分開且獨立的線圈製成，共模濾波器又是另一個或一個以上之分開且獨立的線圈製成，在製作工序較為耗時，且多個獨立線圈也有材料成本的問題。

因此，本發明的目的，即在提供一種變壓線圈結構，解決傳統變壓器的製作需兩個以上之分開且獨立的線圈，而在製作上有耗時且高成本的問題。

於是，本發明提供了一種變壓線圈結構，包含一繞線結構及一導線單元，該繞線結構包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的第一、第二，和第三隔板，及分別設置在該第一、第二、第三隔板的第一至第六電極，該第一隔板與該第二隔板，及該第二隔板與該第三隔板分別將該纏繞芯區分隔成一第一繞線部及一第二繞線部，該第一至第三電極設置在該第一隔板，該第六電極設置在該第二隔板，該第四及第五電極設置在該第三隔板，該導線單元包括一次側導線組及二次側導線組，其中，該一次側導線組具有一第一導線，該二次側導線組具有一第二導線及一第四導線，該第一、二、四導線分別具有一導電的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部，該第一導線纏繞該第一繞線部且該第一導線之芯部的一端電連接該第一電極與該第三電極的其中之一，另一端電連接該第六電極，該二次側導線組纏繞該第一繞線部和該第二繞線部，且該第二導線之芯部的一端電連接該第二電極，另一端電連接該第四電極，該第四導線之芯部的一端電連接該第二電極，另一端電連接該第五電極。

本發明的功效在於：藉由該一次側導線組及該二次側導線組纏繞在該繞線結構，有效地簡化濾波變壓器的製作工序，且減少濾波變壓器的獨立線圈數量，降低製造成本。

2‧‧‧變壓線圈結構

21‧‧‧纏繞芯

211‧‧‧第一繞線部

212‧‧‧第二繞線部

22‧‧‧第一隔板

23‧‧‧第二隔板

24‧‧‧第三隔板

25‧‧‧第一電極

26‧‧‧第二電極

27‧‧‧第三電極

28‧‧‧第四電極

29‧‧‧第五電極

30‧‧‧第六電極

W1‧‧‧第一導線

W2‧‧‧第二導線

W3‧‧‧第三導線

W4‧‧‧第四導線

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一本發明變壓線圈結構之一較佳實施例的一繞線結構的立體圖；圖2是一俯視圖，說明該較佳實施例的多條導線如何纏繞在該繞線結構；圖3是一側視圖，說明該較佳實施例的該繞線結構；及圖4是該較佳實施例的等效電路圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1及圖2，本發明變壓線圈結構包含一供導線纏繞的繞線結構2及一具有多條導線的導線單元。

該繞線結構2包括一纏繞芯21、一第一隔板22、一第二隔板23、一第三隔板24、一設置在該第一隔板22的第一電極25、一設置在該第一隔板22的第二電極26、一設置在該第一隔板22的第三電極27、一設置在該第三隔板24的第四電極28、一設置在該第三隔板24的第五電極29，及一設置在該第二隔板23的第六電極30。

該第一隔板22、該第二隔板23，及該第三隔板24依序且間隔地設置在該纏繞芯21，使該第一隔板22與第二隔板23將該纏繞芯21區隔出一第一繞線部211，及該第二隔板23與第三隔板24將該纏繞芯21區隔出一第二繞線部212。

該繞線結構2可以是一體成形的鐵製結構，也可以是包含該纏繞芯21與三個分別為該第一隔板22、該第二隔板23，及該第三隔板24的法蘭(Flange)盤之組合結構，在本實施例中，該纏繞芯21為一長條且截面為方形的鐵芯，該第一隔板22、該第二隔板23，及該第三隔板24皆為方形法蘭盤，但不以此為限。在其他實施態樣中，該第一隔板22、第二隔板23，及第三隔板24可以是四方形、六方形、八方形，或圓形等不同形狀的法蘭盤，該纏繞芯21可以是圓條狀的鐵芯或其他金屬材質。

在本實施例中，該第一電極25、該第二電極26，該第三電極27設置在該第一隔板22的一周面，且沿該第一隔板22的該周面之長邊方向由前至後，依序分別為該第一電極25、該第三電極27，及該第二電極26。

該第四電極28及該第五電極29設置在該第三隔板24的一周面，且沿該第三隔板24的該周面之長邊方向由前至後，依序分別為該第四電極28及該第五電極29。

該第六電極30設置在該第二隔板23的一周面且靠近該 周面的前緣。

參閱圖2及圖3，該第一隔板22與該第二隔板23的尺寸(長度/寬度/高度)相同，該第三隔板24的該周面的長邊長度(即隔板的長度)小於該第一隔板22的該周面的長邊長度，在本實施例中，該第三隔板24的長度為該第一隔板22的長度的0.7倍，且該第三隔板24的寬度及高度與該第一隔板22的寬度及高度相同，以使該第一隔板22的該周面、該第二隔板23的該周面，及該第三隔板24的該周面皆在同一水平面，使該第一電極25~該第六電極30可焊接在同一印刷電路板上。

該導線單元包括一次側導線組及二次側導線組，該一次側導線組與該二次側導線組皆具有至少一條導線，每一條導線具有導電的芯部及一包覆該芯部且絕緣的外包部，在本實施例中，該一次側導線組具有一第一導線W1及一第三導線W3，該二次側導線組具有一第二導線W2及一第四導線W4，每一條導線的芯部皆為銅線而絕緣的外包部則是包覆銅線的電鍍絕緣體，但不以此為限。

定義該纏繞芯21連接該第一隔板22的一端為一第一繞線端(圖未示)，該纏繞芯21連接該第三隔板24的另一端為一第二繞線端(圖未示)，從該第一繞線端往該第二繞線端為一第一繞設方向，從該第二繞線端往該第一繞線端為一第二繞設方向。

該第一導線W1的一端電連接該第一電極25，且該第一繞 設方向逆時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第一導線W1的另一端電連接該第六電極30，其中，導線與電極的電連接可以是焊接或穿設連接等方式，但不以此為限。在另一實施例中(圖未示)，也可以是該第一導線W1的一端電連接(焊接)該第一電極25，且以該第一繞設方向順時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第一導線W1的另一端電連接(焊接)該第六電極30。

該第三導線W3的一端電連接(焊接)該第三電極27，且沿該第一繞設方向，順時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第三導線W3的另一端電連接(焊接)該第六電極30，但不以此為限。在該另一實施例中，也可以是該第三導線W3的一端電連接(焊接)該第三電極27，且沿該第一繞設方向，逆時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第三導線W3的另一端電連接(焊接)該第六電極30。換言之，只要該第一導線W1與該第三導線W3在該第一繞線部211的纏繞方向相反即可。

該第二導線W2的一端電連接(焊接)該第四電極28，且沿該第二繞設方向順時針地纏繞在該第二繞線部212，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向且順時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第二導線W2的另一端電連接(焊接)該第二電極26，但不以此為限。在該另一實施例中，也可以是該第二導線W2的一端電連接(焊接)第四電極28，且沿該第二繞設方向逆時針地纏繞在該第 二繞線部212，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向且逆時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第二導線W2的另一端電連接(焊接)該第二電極26。

該第四導線W4的一端電連接(焊接)該第五電極29，且沿該第二繞設方向順時針地纏繞在該第二繞線部212，且跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向，但改變為逆時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第四導線W4的另一端電連接(焊接)該第二電極26，但不以此為限。在該另一實施例中，也可以是該第四導線W4的一端電連接(焊接)該第五電極29，且沿該第二繞設方向逆時針地纏繞在該第二繞線部212，並跨過該第二隔板23後，改變為順時針地纏繞在該第一繞線部211，使該第四導線W4的另一端電連接(焊接)該第二電極26。

參閱圖1及圖4，圖4為本實施例的一等效電路圖，纏繞在該第一繞線部211且兩端電連接(焊接)該第一電極25及該第六電極30的該第一導線W1，形成一次側的第一變壓電感。纏繞在該第一繞線部211且兩端電連接(焊接)該第三電極27及該第六電極30的該第三導線W3，形成一次側的第二變壓電感。該第六電極30為一次側的中央抽頭。

纏繞在該第一繞線部211及該第二繞線部212，且兩端電連接(焊接)該第二電極26及該第四電極28的該第二導線W2，形成 二次側的第一變壓電感，及二次側共模濾波的第一濾波電感。纏繞在該第一繞線部211及該第二繞線部212，且兩端電連接(焊接)該第二電極26及該第五電極29的該第四導線W4，形成二次側的第二變壓電感，及二次側共模濾波的第二濾波電感。該第二電極26為二次側的中央抽頭。

值得注意的是，在一個簡化的實施例中，主要差異在該一次側導線組也可以只有該第一導線，而不需要該第三導線，該第一導線與該二次側導線組的纏繞方向及電極的連接與前述的實施例相同，而在等效電路的差異只在於，纏繞在該第一繞線部211且兩端電連接(焊接)該第一電極25及該第六電極30的該第一導線W1，形成一次側的第一變壓電感，且一次側沒有中央抽頭。

綜上所述，上述實施例具有以下優點是：

優點一、使用該繞線結構2及該具有多條導線的導線單元，達到單一線圈組實現一整合的變壓器及共模濾波器，有效減少獨立線圈數量，解決高成本的問題。

優點二、藉由該第一導線及該第二導線皆繞設在該第一繞線部與該第二繞線部，同時實現該二次側線圈及該共模濾波器，有效減少製作工序，解決製作耗時的問題。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書 內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

Claims (8)

1. 一種變壓線圈結構，包含: 一繞線結構，包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的第一、第二、第三隔板，及分別設置在該第一、第二、第三隔板的第一至第六電極，該第一隔板與該第二隔板，及該第二隔板與該第三隔板分別將該纏繞芯區分隔成一第一繞線部及一第二繞線部，該第一至第三電極設置在該第一隔板，該第六電極設置在該第二隔板，該第四、第五電極設置在該第三隔板；及 一導線單元，包括一次側導線組及二次側導線組，其中，該一次側導線組具有一第一導線，該二次側導線組具有一第二導線及一第四導線，該第一、二、四導線分別具有一導電的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部，該第一導線纏繞該第一繞線部且該第一導線之芯部的一端電連接該第一電極與該第三電極的其中之一，另一端電連接該第六電極，該二次側導線組纏繞該第一繞線部和該第二繞線部，且該第二導線之芯部的一端電連接該第二電極，另一端電連接該第四電極，該第四導線之芯部的一端電連接該第二電極，另一端電連接該第五電極。
2. 如請求項1所述的變壓線圈結構，其中，該一次側導線組還具有一纏繞該第一繞線部的第三導線，該第三導線具有一導電的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部，該第三導線之芯部的一端電連接該第一導線未電連接到的該第一電極與該第三電極的兩者之一，該第三導線之芯部的另一端電連接該第六電極。
3. 如請求項1所述的變壓線圈結構，其中，定義從該纏繞芯連接該第一隔板的一端，往該纏繞芯的另一端的方向為一第一繞設方向，該第一導線與該第二導線沿該第一繞設方向在該第一繞線部的纏繞方向相反。
4. 如請求項3所述的變壓線圈結構，其中，定義從該纏繞芯連接該第三隔板的一端，往該纏繞芯的另一端的方向為一第二繞設方向，該第二導線與該第四導線沿該第二繞設方向在該第一繞線部的纏繞方向相反，且沿該第二繞設方向在該第二繞線部的纏繞方向相同。
5. 如請求項2所述的變壓線圈結構，其中，定義從該纏繞芯連接該第一隔板的一端，往該纏繞芯的另一端的方向為一第一繞設方向，該第一導線與該第三導線沿該第一繞設方向在該第一繞線部的纏繞方向相反。
6. 如請求項5所述的變壓線圈結構，其中，定義從該纏繞芯連接該第三隔板的一端，往該纏繞芯的另一端的方向為一第二繞設方向，該第二導線與該第四導線沿該第一繞設方向在該第二繞線部的纏繞方向相同，且在該第一繞線部的纏繞方向相反。
7. 如請求項6所述的變壓線圈結構，其中，該第一導線與該第二導線沿該第一繞設方向在該第一繞線部的纏繞方向相反。
8. 如請求項1所述的變壓線圈結構，其中，該第一至第六電極位於同一平面上。