TWI664650B - 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四、第一、第二，和第三隔板，藉由第一至第四隔板將纏繞芯區分成第一至第三繞線部，第一至第三電極設置在第四隔板，第二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，導線單元包括第一導線組及第二導線組，第一導線組纏繞在第一繞線部及第二繞線部且電連接第一、第三，及第六電極，第二導線組纏繞在第二繞線部及第三繞線部，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四、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，該第一隔板與該第四隔板、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、一第二繞線部，及一第三繞線部，該第一及第三電極設置在該第四隔板，該第二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，該導線單元包括一第一導線組及一第二導線組，該第一導線組具有一第一導線及一第三導線，該第二導線組具有一第二導線及一第四導線，該第一、二、三、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，該第一導線組纏繞在該第一繞線部和該第二繞線部，且該第一導線之芯部的一端電連接該第一電極，另一端電連接該第六電極，該第三導線之芯部的一端電連接該第三電極，另一端電連接該第六電極，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：藉由該第一導線組及該第二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

213‧‧‧第三繞線部

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

31‧‧‧第四隔板

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；圖4是該較佳實施例的一等效電路圖；及圖5是另一較佳實施例的一等效電路圖；

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、一第四隔板31、一設置在該第四隔板31的第一電極25、一設置在該第一隔板22的第二電極26、一設置在該第四隔板31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。

該第四隔板31、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，該第四隔板31與第一隔板22將該纏繞芯21區隔出一第一繞線部211，該第一隔板22與第二隔板23將該纏繞芯21區隔出一第二繞線部212，該第二隔板23與第三隔板24將該纏繞芯21區隔出一第三繞線部213。

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與四個分別為該第一隔板22、該第二隔板23、該第三隔板24，及該第四隔板31的法蘭(Flange)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、該第三隔板24，及該第四隔板31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、第三隔板24，及第四隔板31也可以是四方形、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，及該第三電極27設置在該第四隔板31的一周面，且該第一電極25靠近該周面的前緣，該第三電極27靠近該周面的後緣。

該第二電極26設置在該第一隔板22的一周面且靠近該 周面的後緣。

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，且該第四電極28靠近該周面的前緣，該第五電極29靠近該周面的後緣。

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)，及該第四隔板31的該周面的長邊長度(即隔板的長度)皆小於該第一隔板22的該周面的長邊長度，在本實施例中，該第三隔板24及第四隔板31的長度為該第一隔板22的長度的0.7倍，且該第三隔板24及第四隔板31的寬度及高度皆與該第一隔板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、該第三隔板24的該周面，及該第四隔板31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。

該導線單元包括一第一導線組及一第二導線組，在本實施例中，該第一導線組為一次側導線，該第二導線組為二次側導線，該一次側導線與該二次側導線皆具至少一條導線，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。因為該繞線結構2與該導線單元為對稱結構與對稱纏繞，在另一實施態樣中，該第 二導線組也可以是一次側導線，該第一導線組也可以是二次側導線。

在本實施例中，該一次側導線具有一第一導線W1及一第三導線W3，該二次側導線具有一第二導線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連接該第四隔板31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(焊接)該第一電極25，且沿該第一繞設方向逆時針地纏繞在該第一繞線部211，並跨過該第一隔板22後，繼續沿該第一繞設方向逆時針地纏繞在該第二繞線部212，使該第一導線W1的另一端電連接(焊接)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，且沿該第一繞設方向順時針地纏繞在該第一繞線部211，並跨過該第一隔板22後，繼續沿該第一繞設方向，順時針地纏繞在該第二繞線部212，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逆時針地纏繞在該第一繞線部211，並跨過該第一隔板22後，繼續沿該第一繞設方向，改變為順時針地纏繞在該第二繞線部212，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順時針地纏繞在該第一繞線部211，並跨過該第一隔板22後，繼續沿該第一繞設方向，改變為逆時針地纏繞在該第二繞線部212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，該第一導線W1與該第三導線W3在該第一繞線部211的纏繞方向相同，但在該第二繞線部212的纏繞方向相反。

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三繞線部213，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向，順時針地纏繞在該第二繞線部212，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三繞線部213，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向，逆時針地纏繞在該第二繞線部212，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三繞線部213，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向，改變為逆時針地纏繞在該第二繞線部212，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三繞線部213，並跨過該第二隔板23後，繼續沿該第二繞設方向，改變為順時針地纏繞在該第二繞線部212，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及該第二繞線部212，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，及一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，及一次側共模濾波的第二濾波電感。該第六電極30為一次側的中央抽頭。

纏繞在該第二繞線部212及該第三繞線部213，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 在該第二繞線部212及該第三繞線部213，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。

參閱圖1及圖5，圖5為另一較佳實施例的一等效電路圖，該另一較佳實施例與前述較佳實施例不同之處在於，該第一導線組形成二次側的第一變壓電感、第二變壓電感、第一濾波電感，及第二濾波電感，而該第二導線組形成一次側的第一變壓電感、第二變壓電感、第一濾波電感，及第二濾波電感。

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、藉由該第一導線組繞設在該第一繞線部與該第二繞線部，且該第二導線組繞設在該第二繞線部與該第三繞線部，實現一次側變壓與共模濾波器的多個電感，及二次側變壓與共模濾波器的多個電感，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 (7)

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四、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，該第一隔板與該第四隔板、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、一第二繞線部，及一第三繞線部，該第一及第三電極設置在該第四隔板，該第二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，包括一第一導線組及一第二導線組，其中，該第一導線組具有一第一導線及一第三導線，該第二導線組具有一第二導線及一第四導線，該第一、二、三、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，該第一導線組纏繞該第一繞線部和該第二繞線部，且該第一導線之芯部的一端電連接該第一電極，另一端電連接該第六電極，該第三導線之芯部的一端電連接該第三電極，另一端電連接該第六電極，該第二導線組纏繞該第二繞線部和該第三繞線部，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，纏繞該第一繞線部和該第二繞線部的該第一導線組形成一次側的多個電感，纏繞該第二繞線部和該第三繞線部的該第二導線組形成二次側的多個電感。
3. 如請求項1所述的變壓線圈結構，其中，纏繞該第二繞線部和該第三繞線部的該第二導線組形成一次側的多個電感，纏繞該第一繞線部和該第二繞線部的該第一導線組形成二次側的多個電感。
4. 如請求項2或3所述的變壓線圈結構，其中，定義從該纏繞芯連接該第四隔板的一端，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同，且沿該第一繞設方向在該第二繞線部的纏繞方向相反。
5. 如請求項4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三繞線部的纏繞方向相同，且沿該第二繞設方向在該第二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，該第一導線與該第二導線沿該第一繞設方向在該第二繞線部的纏繞方向相反。
7. 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。