TWI671767B - 濾波變壓裝置與其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種濾波變壓裝置包含纏繞主體及導線單元，纏繞主體包括纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的第一~第三隔板，第一隔板與第二隔板，及第二隔板與第三隔板，分別將纏繞芯分隔成第一繞線部及第二繞線部，且第一~第三隔板分別設置至少一電極，導線單元包括第一~第三導線，每一導線具有導電的芯部及絕緣的外包部，第一導線及第二導線以第一導線纏繞方向同繞該第一繞線部，而第三導線以一第二導線纏繞方向纏繞該第一繞線部，且跨越該第二隔板而以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向繼續纏繞該第二繞線部。

Description

濾波變壓裝置與其製造方法

本發明是有關於一種變壓裝置，特別是指一種濾波變壓裝置與其製造方法。

由線圈所構成的濾波變壓器在製造流程中，導線的纏繞與固定基本上都是透過自動化的機台來完成，然，現有濾波變壓器的製造流程，若欲製造的濾波變壓器是具有三條導線以上，且藉由三個隔板將一個纏繞芯分隔成兩個繞線部，使其中一個繞線部纏繞至少一導線而形成一個共模扼流圈(Common mode choke)的結構，則會面臨到因繞線需中斷暫停，而導致作業流程繁複且機台控制複雜化進而影響生產效率的問題，因此，如何避免類似複雜的製造流程是未來研究方向。

因此，本發明的目的，即在提供一種解決現有製造方法所遭遇問題而具有創新繞線結構特徵的濾波變壓裝置。

於是，本發明提供一種濾波變壓裝置包含一纏繞主體及一導線單元，該纏繞主體包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的一第一隔板、一第二隔板，及一第三隔板，該第一隔板與該第二隔板將該纏繞芯分隔成一第一繞線部，該第二隔板與該第三隔將該纏繞芯分隔成一第二繞線部，且該第一隔板、該第二隔板，及該第三隔板分別設置至少一電極；該導線單元包括一第一導線、一第二導線，及一第三導線，每一導線具有一由導體材料構成的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部。

該第一導線及該第二導線以一第一導線纏繞方向由該第一隔板往該第三隔板的指向同繞，使該第一導線纏繞該第一繞線部且其芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第二隔板的其中一電極，且使該第二導線纏繞該第一繞線部且跨越該第二隔板而繼續纏繞該第二繞線部，其芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極；該第三導線以一第二導線纏繞方向由該第一隔板往該第三隔板的指向纏繞該第一繞線部，且跨越該第二隔板而以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向繼續纏繞該第二繞線部，而其芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極。

因此，本發明的另一目的，即在提供一種較簡易的製造方法以製造該濾波變壓裝置，解決製造過程中需中斷繞線所產生的機台控制複雜與產線效率低的問題。

於是，本發明提供一種濾波變壓裝置的製造方法，包含以下步驟：(A)形成一纏繞主體，該纏繞主體包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的一第一隔板、一第二隔板，及一第三隔板，該第一隔板與該第二隔板將該纏繞芯分隔成一第一繞線部，該第二隔板與該第三隔板將該纏繞芯分隔成一第二繞線部，且該第一隔板、該第二隔板，及該第三隔板分別設置至少一電極；(B)利用一第一導線及一第二導線以一第一導線纏繞方向由該第一隔板往該第三隔板的指向以一第一導線纏繞方向同繞該第一繞線部，且該第二導線跨越該第二隔板繼續纏繞該第二繞線部；及(C) 利用一第三導線及一第四導線由該第一隔板往該第三隔板的方向以一第二導線纏繞方向同繞該第一繞線部，且第三導線跨越該第二隔板以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向繼續纏繞該第二繞線部。

本發明的功效在於：藉由該製造方法來製造濾波變壓裝置，以達到製造流程中，任一導線都是一線纏繞到底，有效地簡化繞線作業以提高生產效率。

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，本發明濾波變壓裝置的一第一實施例，包含一纏繞主體3及一導線單元4，該纏繞主體3包括一纏繞芯31、一設置在該纏繞芯31的一端的第一隔板32、一設置在該纏繞芯31的第二隔板33，及一設置在該纏繞芯31的另一端的第三隔板34，該第二隔板33介於該第一隔板32與該第三隔板34間，且間隔地設置在該纏繞芯31的第一隔板32、第二隔板33，及第三隔板34，將該纏繞芯31分隔成一第一繞線部311及一第二繞線部312。

該纏繞主體3可以是一體成形的鐵製結構，也可以是由該纏繞芯31與三個分別作為該第一隔板32、該第二隔板33，及該第三隔板34的法蘭(Flange)盤之組合結構，該纏繞芯21可以是條狀的鐵芯或其他金屬材質，在本實施例中，該纏繞芯31為一條狀且截面為方形的鐵芯，該第一隔板32、該第二隔板33，及該第三隔板34皆為方形且大小相同(長度/寬度/高度)的法蘭盤，該纏繞主體3是由該纏繞芯31、該第一隔板32、該第二隔板33，及該第三隔板34組裝而成，但不以此為限，此外，每一隔板的側面積大該纏繞芯31的截面積。

該第一電極P1、該第二電極P2，及該第三電極P3設置在該第一隔板32的一周面，該第四電極P4設置在該第二隔板33的一周面，該第五電極P5及該第六電極P6設置在該第三隔板34的一周面，該第一隔板32的該周面、該第二隔板33的該周面，及該第三隔板34的該周面皆在同一水平面，以便將該第一電極P1~第六電極P6焊接到一系統電路板上。

該導線單元4包括一第一導線41、一第二導線42、一第三導線43，及一第四導線44，每一條導線具有一由導體材料構成的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部，在本實施例中，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31連接該第一隔板32的一端為一第一繞線端，該纏繞芯31連接該第三隔板34的另一端為一第二繞線端，從該第一繞線端往該第二繞線端的指向為一繞設指向。

該第一導線41的一端及該第二導線42的一端分別電連接該第一電極P1及該第三電極P3，且沿該繞設指向逆時針地同繞在該第一繞線部311，直到該第一導線41的另一端電連接該第四電極P4，而該第二導線42跨越該第二隔板33而繼續沿該繞設指向逆時針地纏繞該第二繞線部312，直到該第二導線42的另一端電連接該第五電極P5，值得一提的是，所述之導線與電極的電連接可以是點焊固接或穿設連接等方式，在本實施例中，電連接是點焊固接，但不以此為限。

需補充說明的是，多條導線同繞可以是並排齊繞、重疊纏繞，或有間隔地纏繞，在本實施例中，同繞指的是多條導線並排齊繞。

該第三導線43的一端及該第四導線44的一端分別電連接該第二電極P2及該第三電極P3，且沿該繞設指向順時針地同繞在該第一繞線部311，直到該第三導線43的另一端電連接該第四電極P4，而該第四導線44跨越該第二隔板33而繼續沿該繞設指向但改以逆時針方向纏繞該第二繞線部312，直到該第四導線44的另一端電連接該第六電極P6。

參閱圖2，該第一實施例的濾波變壓裝置的一製造流程，該製造流程包含製造步驟一501~製造步驟七507。

在製造步驟一501中，組裝機台將該纏繞芯31、該第一隔板32、該第二隔板32，及該第三隔板33組裝成該纏繞主體3，之後進入製造步驟二502。

在製造步驟二502中，繞線機台將該第一導線41及該第二導線42沿該繞設指向逆時針地同繞該第一繞線部311，且使該第二導線42跨越該第二隔板33繼續沿該繞設指向逆時針地纏繞該第二繞線部312，之後進入製造步驟三503。

在製造步驟三503中，焊接機台將該第一導線41的芯部的二末端分別電連接該第一電極P1及該第四電極P4，之後進入製造步驟四504。

在製造步驟四504中，焊接機台將該第二導線42的芯部的二末端分別電連接該第三電極P3及該第五電極P5，之後進入製造步驟五505。

在製造步驟五505中，繞線機台將該第三導線43及該第四導線44沿該繞設指向順時針地同繞該第一繞線部311，且第四導線44跨越該第二隔板33繼續沿該繞設指向但改以逆時針方向纏繞該第二繞線部312，之後進入製造步驟六506。

在製造步驟六506中，焊接機台將該第三導線43的芯部的二末端分別電連接該第二電極P2及該第四電極P4，之後進入製造步驟七507。

在製造步驟七507中，焊接機台將該第四導線44的芯部的二末端分別電連接該第三電極P3及該第六電極P6，之後結束該製造流程。

參閱圖3，藉由該製造流程所製造出的該濾波變壓裝置，該第一繞線部311的第一層線圈，即最底層線圈，會是由該第一導線41及該第二導線42纏繞該纏繞芯31，該第一繞線部311的第二層線圈會是由該第三導線43及該第四導線44纏繞且疊在該第一導線41及該第二導線42上。而該第二繞線部312的第一層線圈，即最底層線圈，會是由該第二導線42纏繞該纏繞芯31，該第二繞線部312的第二層線圈會是由該第四導線44疊繞在該第二導線42上。

在一不同的實施態樣中，該第一導線41及該第二導線42可以是沿該繞設指向順時針地纏繞該第一繞線部311，該第三導線43及該第四導線44可以是沿該繞設指向逆時針地纏繞該第一繞線部311，該第二導線42跨越該第二隔板33繼續沿該繞設指向順時針地纏繞該第二繞線部312，該第四導線44跨越該第二隔板33繼續沿該繞設指向並改順時針方向纏繞該第二繞線部312。

在另一不同的實施態樣中，該第一導線41及該第二導線42可以是沿該繞設指向順時針地纏繞該第一繞線部311，該第三導線43及該第四導線44可以是沿該繞設指向逆時針地纏繞該第一繞線部311，該第二導線42跨越該第二隔板33繼續沿該繞設指向改以逆時針地纏繞該第二繞線部312，該第四導線44跨越該第二隔板33繼續沿該第一繞設指以逆時針方向纏繞該第二繞線部312。

總言之，只要該第一導線41及該第二導線42在該第一繞線部311的纏繞方向與該第三導線43及該第四導線44在該第一繞線部311的纏繞方向相反，且該第二導線42及該第四導線44同向地纏繞該第二繞線部312，即可形成本實施例的濾波變壓裝置，即使該第三導線43與該第四導線44先繞，再繞該第一導線41與該第二導線42，也具有類似的濾波變壓效果，且因該第一導線41及該第二導線42在該第一繞線部311的纏繞方向與該第三導線43及該第四導線44在該第一繞線部311的纏繞方向相反，使該濾波變壓裝置的一次側具有一相位差，而達到較好的訊號傳遞特性。

本實施例一簡化的實施態樣可以是只有該第一導線41、該第二導線42，及該第四導線44，差別少了該第三導線43以致該簡化的實施態樣不具有二次側的中心抽頭，但相對較於習知濾波變壓器同樣為三導線的製造流程，仍具有較簡單的製造流程。

參閱圖4，本發明濾波變壓裝置的一第二實施例，是與該第一實施例相似，其不同之處在於該第二隔板33還設置一第七電極P7，該第三隔板34還設置一第八電極P8，該導線單元4還包括一第五導線45，該第五導線45的一端電連接該第七電極P7，且該第五導線45沿該繞設指向逆時針地纏繞該第二繞線部312，直到該第五導線45的另一端電連接該第八電極P8。

需補充說明的是，多條導線同繞可以是並排齊繞、重疊纏繞，或有間隔地纏繞，在本實施例中，同繞指的是多條導線並排齊繞。

參閱圖5，該第二實施例的濾波變壓裝置的一製造流程是與該第一實施例的製造流程相似，其不同之處在於本實施例的該製造流程還包含製造步驟八508及製造步驟九509，在完成步驟一501~步驟七507後，進入步驟八508。

在製造步驟八508中，繞線機台將該第五導線45沿該繞設指向逆時針地纏繞該第二繞線部312，之後進入製造步驟九509。

在製造步驟九509中，焊接機台將該第五導線45的芯部的二末端分別電連接該第七電極P7及該第八電極P8，之後結束該製造流程。

參閱圖6，藉由該製造流程所製造出的該濾波變壓裝置與該第一實施例的濾波變壓裝置不同之處在於，該第二繞線部312的第三層線圈會是由該第五導線45疊繞在該第四導線44上，以形成二次側的中心抽頭的一電感。

值得注意的是，類似於該第一實施例及其可延伸出的不同實施態樣，只要該第一導線41及該第二導線42在該第一繞線部311的纏繞方向與該第三導線43及該第四導線44在該第一繞線部311的纏繞方向相反，且該第二導線42、該第四導線44，及該第五導線45同向地纏繞該第二繞線部312，即可形成本實施例的濾波變壓裝置。

參閱圖7，本發明濾波變壓裝置的一第三實施例，是與該第二實施例相似，其不同之處在於：一、該第一導線41、該第二導線42、該第三導線43，及該第四導線44是以同一方向(沿該繞設指向以逆時針方向)並排齊繞該第一繞線部311；二、該第五導線45電連接的第七電極P7設置在該第一隔板32且鄰近該第三電極P3，如此一來，當該第三電極P3要電連接該第七電極P7，以形成一中心抽頭時，是可以不需要另外拉一條導線連接，而是透過點焊連接即可；三、該第二導線42、該第四導線44，及該第五導線45是以並排齊繞繞該第二繞線部312，以在該第二繞線部312只形成一導線層，如圖8所示。

值得一提的是，本實施例的濾波變壓裝置因為該第一導線41、該第二導線42、該第三導線43，及該第四導線44是以同向齊繞，使該濾波變壓裝置的一次側不具有相位差，因此其訊號傳遞特性較差於該第二實施例的濾波變壓裝置，但依舊可以達到濾波變壓的功能。

在一不同實施態樣中，該第一導線41、該第二導線42、該第三導線43，及該第四導線44是以另一方向(沿該繞設指向以順時針方向)且以間隔穿插地纏繞該第一繞線部311，以在該第一繞線部311形成多個導線層，且該多個導線層不會呈現特定的導線順序或特定的導線。該第二導線42、該第四導線44，及該第五導線45是以間隔穿插地纏繞該第二繞線部312，以在該第二繞線部312形成多個導線層，且該多個導線層不會呈現特定的導線順序或特定的導線，只要該第二導線42、該第四導線44，及該第五導線45是同向纏繞即可。

值得注意的是，類似於該第二實施例及其可延伸出的不同實施態樣，只要該第一導線41、該第二導線42、該第三導線43及該第四導線44在該第一繞線部311同向纏繞，且該第二導線42、該第四導線44，及該第五導線45同向纏繞該第二繞線部312，即可形成本實施例的濾波變壓裝置。

綜上所述，本發明濾波變壓裝置與其製造方法，藉由該第二導線42及該第四導線44往該繞設指向纏繞該第一繞線部311後，不間斷地繼續纏繞該第二繞線部312，有效解決現有製造方法需中斷繞線所遭遇的問題，達到本發明濾波變壓裝置與其製造方法的發明目的。

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。

3‧‧‧纏繞主體

31‧‧‧纏繞芯

311‧‧‧第一繞線部

312‧‧‧第二繞線部

32‧‧‧第一隔板

33‧‧‧第二隔板

34‧‧‧第三隔板

4‧‧‧導線單元

41‧‧‧第一導線

42‧‧‧第二導線

43‧‧‧第三導線

44‧‧‧第四導線

45‧‧‧第五導線

P1‧‧‧第一電極

P2‧‧‧第二電極

P3‧‧‧第三電極

P4‧‧‧第四電極

P5‧‧‧第五電極

P6‧‧‧第六電極

P7‧‧‧第七電極

P8‧‧‧第八電極

501‧‧‧製造步驟一

502‧‧‧製造步驟二

503‧‧‧製造步驟三

504‧‧‧製造步驟四

505‧‧‧製造步驟五

506‧‧‧製造步驟六

507‧‧‧製造步驟七

508‧‧‧製造步驟八

509‧‧‧製造步驟九

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是一仰視圖，說明本發明濾波變壓裝置的一第一實施例； 圖2是一流程圖，說明該第一實施例的製造流程； 圖3是一局部剖面圖，說明該第一實施例的導線疊繞狀態； 圖4是一仰視圖，說明本發明濾波變壓裝置的一第二實施例； 圖5是一流程圖，說明該第二實施例的製造流程； 圖6是一局部剖面圖，說明該第二實施例的導線疊繞狀態； 圖7是一仰視圖，說明本發明濾波變壓裝置的一第三實施例；及 圖8是一局部剖面圖，說明該第三實施例的導線纏繞狀態。

Claims (8)

1. 一種濾波變壓裝置，包含: 一纏繞主體，包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的一第一隔板、一第二隔板，及一第三隔板，該第一隔板與該第二隔板將該纏繞芯分隔成一第一繞線部，該第二隔板與該第三隔板將該纏繞芯分隔成一第二繞線部，且該第一隔板、該第二隔板，及該第三隔板分別設置至少一電極；及 一導線單元，包括一第一導線、一第二導線，及一第三導線，每一導線具有一由導體材料構成的芯部，及一包覆該芯部且絕緣的外包部； 該第一導線及該第二導線以一第一導線纏繞方向由該第一隔板往該第三隔板的指向同繞，使該第一導線纏繞該第一繞線部且其芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第二隔板的其中一電極，且使該第二導線纏繞該第一繞線部且跨越該第二隔板而繼續纏繞該第二繞線部，其芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極； 該第三導線以一第二導線纏繞方向由該第一隔板往該第三隔板的指向纏繞該第一繞線部，且跨越該第二隔板而以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向繼續纏繞該第二繞線部，而其芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極。
2. 如請求項1所述的濾波變壓裝置，其中，該導線單元還包括一第四導線，該第四導線由該第一隔板往該第二隔板的指向，以一第二導線纏繞方向與該第三導線同繞該第一繞線部，且該第四導線的芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板的其中一電極，及該第二隔板的其中一電極。
3. 如請求項2所述的濾波變壓裝置，其中，該導線單元還包括一第五導線，該第五導線由該第一隔板往該第三隔板的指向，以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向纏繞該第二繞線部，且該第五導線的芯部的二末端分別電連接該在該第一隔板或該第二隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極。
4. 如請求項1所述的濾波變壓裝置，其中，該第一隔板、該第二隔板，及該第三隔板的該多個電極於同一平面上。
5. 一種濾波變壓裝置的製造方法，包含以下步驟： (A)形成一纏繞主體，該纏繞主體包括一纏繞芯、依序且間隔地設置在該纏繞芯的一第一隔板、一第二隔板，及一第三隔板，該第一隔板與該第二隔板將該纏繞芯分隔成一第一繞線部，該第二隔板與該第三隔板將該纏繞芯分隔成一第二繞線部，且該第一隔板、該第二隔板，及該第三隔板分別設置至少一電極； (B)利用一第一導線及一第二導線由該第一隔板往該第三隔板的指向以一第一導線纏繞方向同繞該第一繞線部，且該第二導線跨越該第二隔板繼續纏繞該第二繞線部；及 (C)利用一第三導線及一第四導線以一第二導線由該第一隔板往該第三隔板的方向同繞該第一繞線部，且第三導線跨越該第二隔板以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向繼續纏繞該第二繞線部。
6. 如請求項5所述的濾波變壓裝置的製造方法，還包含以下步驟 (D)該第一導線的一芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第二隔板的其中一電極； (E)該第二導線的一芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極； (F)該第三導線的一芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第三隔板的其中一電極；及 (G)該第四導線的一芯部的二末端分別電連接在該第一隔板的其中一電極，及該第二隔板的其中一電極。
7. 如請求項6所述的濾波變壓裝置的製造方法，還包含以下步驟， (H)利用一第五導線由該第一隔板往該第三隔板的指向，以相同於該第二導線在該第二繞線部的纏繞方向纏繞該第二繞線部。
8. 如請求項7所述的濾波變壓裝置的製造方法，還包含以下步驟， (I)該第五導線的一芯部的一末端電連接在該第一隔板或該第二隔板的其中一電極，該第五導線的芯部的另一末端電連接在該第三隔板的其中一電極。