TWI713057B - 變壓器線架組合結構 - Google Patents

Abstract

一種變壓器線架組合結構，具有第一、二線架，第一線圈繞在第一線架，第一線架的第一、二線座間組合第三線座，並組入第一線架的第一出線端，而第二出線端經第一線架的收容座底部、輔助線座表面連接第一接腳；第二線圈繞在第二線架並延伸第三出線端，第三出線端沿著第二線架的導線板連接第四線座的第二接腳，而第二線架組入第一線架的收容座內；藉此，各出線端能沿繞線方向出線，第一隔離板增加第一出線端與收容座之間的爬電距離，而導線板隔離第三出線端與第二線圈，達成降低變壓器高度、縮小電路板佈局面積的變壓器組合結構。

Description

變壓器線架組合結構

本發明係有關於一種變壓器線架，特別是指一種介於立式與臥式變壓器之間，能降低變壓器體積的變壓器線架組合結構。

變壓器在生產製造的過程中，主要的加工時間，都是在線圈繞組的製作，因為變壓器包含了初級線圈與次級線圈，且需要分別繞製，即先在變壓器線架上先繞設初級線圈後再接著繞設次級線圈，或先繞設次級線圈後再接著繞設初級線圈，如此則導致生產時間增加。

因此，便有業者開發出組合式的變壓器，將初級線圈與次級線圈分別遶設在線架後，再將線架組合成變壓器，如中華民國專利公報公告號第I695393號「諧振變壓器組合結構」的發明產生，該專利雖然能簡化生產程序，但變壓器的整體高度並無法降低。

變壓器依照組合在電路板的結構，主要區分二種型態，一種是立式變壓器，另一種是臥式變壓器；立式變壓器的兩個鐵心，是上、下分別垂直組入變壓器內，不論是EE鐵芯、或EI鐵芯，中柱、側柱是同時與電路板呈垂直，立式變壓器的優點是：電路板中線路佈局中，立式變壓器（包含出線的線座等）佔據的面積較小；缺點是：變壓器為了維持一定的磁通量、轉換效率，中柱、側柱的長度與線圈閘數都有一定的比例，所以，變壓器的高度受限於鐵芯的高度，無法有效地降低。

臥式變壓器指的是，兩個鐵心分別左、右（或前、後）水平組入變壓器內，不論是雙E鐵芯、或EI鐵芯，中柱與側柱是同時與電路板呈平行，立式變壓器的優點是：鐵芯的中柱、側柱與電路板之間是水平，因此，可大幅度降低變壓器整體的高度；缺點是：如前述立式變壓器提到，中柱、側柱的長度與線圈閘數都有一定的比例，導致電路板線路佈局時，臥式變壓器（包含出線的線座等）會佔據較大的電路板面積；應注意的是，上述說明中，指的是相同規格（如線圈比、輸出／入電流、工作電壓等）的變壓器，在立式、臥式兩種結構下的差異。

經上述可以得知，第I695393號專利案是立式變壓器，而在符合安規的前提下，整體高度降低的空間極小；即使修改成臥式變壓器，仍會有佔據電路板面積過大的問題；再者，線圈是水平方向纏繞，而出線端是彎折為垂直方向後，在延伸到對應的線座內，因此，在自動化生產的過程中，線架繞設線圈後，還需要轉動線架的方向，將出線端拉伸到對應的線座中，這樣不僅多了轉向的工序，也出線端拉伸到線座的過程中，也需要更確的定位，而降低了生產的效率。

有鑑於習用有上述缺點，發明人乃針對前述缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明主要目的在於，提供一種介於立式與臥式變壓器之間，能降低變壓器體積的變壓器線架組合結構。

本發明次要目的在於，提供一種簡化線架模具設計與成本的變壓器線架組合結構。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一第一線架、一第一線圈、一第二線架、與一第二線圈，其中：

所述第一線架內部是水平貫通狀，一側具有一側板，另一側具有一收容座並與側板形成一第一線槽，收容座的兩側壁間形成一開口，底部延伸一輔助線座並設有複數的第一接腳，而收容座相對於開口的另一端有一第一隔離板，底部具有一第一線座與一第二線座，第二線座與側板相連，並設有活動組合、分離在第一線座與第二線座之間的第三線座。

所述第一線圈繞設在前述第一線槽內，並分別延伸一第一出線端與一第二出線端，第一出線端延伸組入至第一線座、第二線座與第三線座，第二出線端經前述收容座底部、輔助線座表面連接至第一接腳。

所述第二線架收容在前述收容座內，內部是與第一線架相通的水平貫通狀，兩側分別具有一第一立板與一第二立板、並形成第二線槽，且第二立板橫向延伸一導線板，底部具有一第四線座並設有複數的第二接腳。以及，

所述第二線圈設置在第二線架的第二線槽，並延伸一第三出線端，第三出線端沿著導線板連接到第四線座的第二接腳。

藉此，第一線圈與第二線圈分別繞設在第一線槽、與第二線槽內，第一出線端、第二出線端、與第三出線端分別沿著繞線方向出線，並經由第一隔離板增加第一出線端與收容座之間的爬電距離，以及，經導線板覆蓋第一線槽，隔離第三出線端與第二線圈，達成介於立式變壓器與臥式變壓器之間的組合結構，並能降低變壓器高度、縮小電路板佈局面積的變壓器組合結構。

依上述結構，其中該收容座具有複數的第一隔離板，達成增加爬電距離的結構。

依上述結構，其中該第一線座、第二線座相應的表面具有一連接部，第三線座兩側具有相應的對接部，對接部組入連接部內，達成將第三線座固定在第一線座與第二線座之間的結構。

依上述結構，其中該輔助線座具有與收容座底面相通的一剖槽，且收容座底部具有一第二隔離板，前述第二出線端沿著第二隔離板與輔助線座出線，經剖槽延伸到輔助線座頂面後，再連接到第一接腳，達成增加爬電距離並防止第二出線端鬆散的結構。

依上述結構，其中該第一接腳是I型或L型。

依上述結構，其中該導線板一側延伸一第三隔離板，且另一側與前述第二立板交界處具有一分隔柱，藉此，達成增加爬電距離並能分隔第三出線端的結構。

依上述結構，其中該輔助線座與側板相應表面分別具有一定位缺口，前述第二線架組入收容座後，第四線座兩側緣分別抵頂各定位缺口，達成增加爬電距離與定位的結構。

依上述結構，其中該第三線座進一步與第一線座一體成形，以及，前述輔助線座部分延伸設置在前述側板。

依上述結構，其更包括一對稱鐵芯，各鐵芯中段處延伸一中柱，上、下兩端延伸對稱的側柱，中柱分別水平套入前述內部貫通的收容座、第二線架、第一線架，並在第一線架內相抵頂，而各側柱分別包覆第一線架上、下表面並相抵頂。

依上述結構，其中該側板於前述第二線座處具有至少一個或一個以上的飛線缺口。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲得更具體的瞭解，依各附圖說明如下：

請參閱圖1至圖3所示，可知本發明的結構主要包括：一第一線架1、一第一線圈2、一第二線架3、一第二線圈4、與兩相應設置的鐵芯5，其中：

所述第一線架1內部是水平貫通狀，一側具有一側板11，另一側具有一收容座12並與側板11形成一第一線槽13；收容座12的兩側壁121間形成一開口122，相對於開口122的另一端有一第一隔離板123，並於第一隔離板123處具有一散熱孔124，且收容座12底部鄰近開口122處具有一第二隔離板125；

第一線架1一側於收容座12底部延伸一輔助線座14，輔助線座14設有複數的第一接腳141，並具有一剖槽142並與第二隔離板125相對應，各第一接腳141可以是I型或L型；以及，第一線架1另一側底部（即收容座12的第一隔離板123下方處）具有一第一線座15、一第二線座16、與一第三線座17，第二線座16與側板11相連，而第三線座17活動組合、分離在第一線座15與第二線座16之間，且第一線座15、第二線座16相應的表面具有一連接部151、161，第三線座17兩側具有相應的對接部171；再者，輔助線座14與側板11相應表面分別具有一定位缺口143、111，另側板11於前述第二線座16處具有至少一個或一個以上的飛線缺口112。

所述第一線圈2分別延伸一第一出線端21與一第二出線端22。

所述第二線架3內部是與第一線架1相通的水平貫通狀，兩側分別具有一第一立板31與一第二立板32、並形成第二線槽33，且第二立板32橫向延伸一導線板34，一側邊緣具有一第三隔離板341，另一側與第二立板32交界處具有一分隔柱342，底部具有一第四線座35並設有複數的第二接腳351。

所述第二線圈4延伸一第三出線端41。以及，

各鐵芯5中段處延伸一中柱51，上、下兩端延伸對稱的側柱52。

上述結構組合時，第一線架1與第二線架3是各自繞設第一線圈2、第二線圈4，分別說明如下（請同時配合參閱圖4至圖6）：

第一線架1與第一線圈2：第一線圈2繞設在第一線架1的第一線槽11內，接著，將第三線座17連接到第一線座15、與第二線座16之間，應注意的是，第一線座15與第二線座16之間的空間與第一線槽13相通連，第三線座17兩側的對接部171分別連接到第一線座15、第二線座16的連接部151、161內，達成將第三線座17固定在第一線座15與第二線座16之間的結構，並藉由對接部171與連接部151、161的結構增加爬電距離；

第一線圈2的第一出線端21、第二出線端22是沿著線床繞線方向出線，即第一出線端21、第二出線端22並不會彎折，而順著第一線圈2的繞線方向延伸到第一線槽13外；第二出線端22的出線路徑是，沿著第一線槽13進入輔助線座14與第二隔離板125之間，經剖槽142延伸到輔助線座14的頂面，然後再分別連接到對應的第一接腳141；應注意的是，上述第二出線端22的出線路徑，僅是為了說明本發明能夠在符合更為嚴格的安規條件下，能夠利用第二隔離板125與剖槽142的結構，增加爬電距離並防止第二出線端22鬆散，實際上，第二出線端22可直接從第一線槽13連接到對應的第一接腳141：

在一個較佳實施例中：收容座12的底部沒有設置第二隔離板125，則第二出線端22沿著第一線槽13進入剖槽142後，延伸到輔助線座14的頂面，然後再分別連接到對應的第一接腳141；又在另一個較佳實施例中：收容座12未設置第二隔離板125，或輔助線座14未設置剖槽142，則第二出線端22沿著第一線槽13出線到輔助線座14的頂面，然後再分別連接到對應的第一接腳141。

第一出線端21沿著第一線槽13分別組入第一線座15、第二線座16、與第三線座17，而收容座12的第一隔離板123能夠增加爬電距離，避免第一出線段21與第二線圈4之間產生干擾；同時，側板11在第二線座16處設有至少一個或一個以上的飛線缺口112，可供部分的第一出線端21在出線時，先穿過飛線缺口112在組入第二線座16，能夠避免第一出線端21之間產生重疊的狀況，也能避免第一出線端21凸出側板11。

第二線架3與第二線圈4：第二線圈4繞設在第二線架3的第二線槽33內，第三出線端41的出線路徑是：沿著導線板34組入第三線座17連接在第二接腳351，應注意的是，第三出線端41之間經分隔柱342分隔後，出線路徑之間不會產生重疊或交錯的狀況。

第一線架1、第二線架3與鐵芯5：經上述說明可以清楚得知，第一線架1與第二線架3可以同時各自進行組裝，因而能夠簡化生產流程；後述第一線架1、與第二線架3已分別繞設有第一線圈2、與第二線圈4。

第二線架3經收容座12的開口122組入第一線架1內，此時，第二線架3的導線板34會同時抵靠在側板11與收容座12的一側壁121，將第一線槽13覆蓋，而隔離第一線槽13與收容座12內的第二線圈4，增加絕緣且避免訊號干擾，且第四線座35兩側緣分別抵頂在輔助線座14、與側板11相應表面的定位缺口143、111，能達成增加爬電距離與定位；

上述組合完成後，各鐵芯5的中柱51分別水平套入前述內部貫通的收容座12、第二線架3、第一線架1，並在第一線架1內相抵頂，而各側柱52分別包覆第一線架1上、下表面並相抵頂，讓鐵芯5形成通過前述第二線圈4、第一線圈2的導磁迴路。

藉此，第一出線端21、第二出線端22、第三出線端43在出線時，都是沿著繞線方向出線，能夠利於小型化的線座結構設計，同使縮短出線路徑；而第一隔離板123增加第一出線端21與收容座12之間的爬電距離；且導線板34能夠覆蓋第一線槽13，讓第二出線端22、收容座12的開口122、第二線架3之間，具有良好的電氣隔離，並增加爬電距離；藉由上述結構特性，讓本發明兼具立式變壓器、與臥室變壓器的優點，達成降低變壓器高度、縮小電路板佈局面積的變壓器組合結構。

請參閱圖7，本實施例相較於前述實施例的特點在於：收容座12具有複數的第一隔離板123，對應不同輸出、入電流，工作電壓的變壓器，都能維持良好的爬電距離。

請參閱圖8、與圖9，本實施例相較於前述實施例的特點在於：第三線座17進一步與第一線座15一體成形，以及，輔助線座14部分延伸設置在側板11，而能夠對應不同電路佈局設置第三線座17與輔助線座14。

請參閱圖10，為了進一步說明本發明與立式變壓器、臥式變壓器的差異，本實施例利用鐵芯5、5A、5B來說明本案的特徵，應注意的是，為了更明確的敘述技術差異，本實施例中省略了線架、線圈等結構，因為，即使相同的規格的鐵芯5、5A、5B，對應立式、或臥式變壓器的組合結構時，線架及線架的線座設計也不同，故省略這些不明確的變動因素。

鐵芯5、5A、5B都是本發明前述各實施例中的鐵芯5，因此，鐵芯5、5A、5B是相同規格的；其中，鐵芯5是本發明的組合結構，鐵芯5A是表示立式變壓器的組合結構，而鐵芯5B是表示臥式變壓器的組合結構，對照表如下表格所示：

	本發明	立式變壓器	臥式變壓器
鐵芯5	鐵芯5A	鐵芯5B
長度	W1	W2	W3
寬度	L1	L2	L3
高度	H1	H2	H3

鐵芯5與鐵芯5A比較時，兩者的寬度L1等於L2，但長度W1小於W2，高度H1也小於H2；本發明與立式變壓器比較後，確實可以降低變壓器高度與長度。

鐵芯5與鐵芯5b比較時，兩者的長度W1等於W3，寬度L1小於L3，但高度H1大於H3；本發明與臥式變壓器比較後，雖然高度H1大於H3，但鐵芯5佔據電路板的面積（W1*L1）是比鐵心5B的面積（W3*L3）小，因此，能夠減少電路板布局的面積。

綜合以上所述，本發明變壓器線架組合結構，確實能夠達成兼具立式變壓器與臥式變壓器的優點，能降低變壓器高度、縮小電路板佈局面積，實為一具新穎性及進步性的發明，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明的內容，僅為本發明的較佳實施例說明，舉凡依本發明的技術手段與範疇所延伸的變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本發明的專利申請範圍內。

1:第一線架 11:側板 111:定位缺口 112:飛線缺口 12:收容座 121:側壁 122:開口 123:第一隔離板 124:散熱孔 125:第二隔離板 13:第一線槽 14:輔助線座 141:第一接腳 142:剖槽 143:定位缺口 15:第一線座 151:連接部 16:第二線座 161:連接部 17:第三線座 171:對接部 2:第一線圈 21:第一出線端 22:第二出線端 3:第二線架 31:第一立板 32:第二立板 33:第二線槽 34:導線板 341:第三隔離板 342:分隔柱 35:第四線座 351:第二接腳 4:第二線圈 41:第三出線端 5,5A,5B:鐵芯 51:中柱 52:側柱 W,W1,W2:長度 L,L1,L2:寬度 H,H1,H2:高度

［圖1］是本發明較佳實施例的立體圖。 ［圖2］是本發明較佳實施例的立體分解圖。 ［圖3］是［圖2］中部分元件另一角度立體圖。 ［圖4］是本發明較佳實施例的組合圖一。 ［圖5］是本發明較佳實施例的組合圖二。 ［圖6］是本發明較佳實施例的組合圖三。 ［圖7］是本發明再一較佳實施例的立體圖。 ［圖8］是本發明又一較佳實施例的立體圖。 ［圖9］是［圖8］的另一角度立體圖。

1:第一線架

11:側板

111:定位缺口

112:飛線缺口

12:收容座

121:側壁

122:開口

125:第二隔離板

13:第一線槽

14:輔助線座

141:第一接腳

142:剖槽

143:定位缺口

16:第二線座

17:第三線座

171:對接部

2:第一線圈

21:第一出線端

22:第二出線端

3:第二線架

31:第一立板

32:第二立板

33:第二線槽

34:導線板

341:第三隔離板

342:分隔柱

35:第四線座

351:第二接腳

4:第二線圈

41:第三出線端

Claims (10)

1. 一種變壓器線架組合結構，其至少包括： 一第一線架，內部是水平貫通狀，一側具有一側板，另一側具有一收容座並與側板形成一第一線槽，收容座的兩側壁間形成一開口，底部延伸一輔助線座並設有複數的第一接腳，而收容座相對於開口的另一端有一第一隔離板，底部具有一第一線座與一第二線座，第二線座與側板相連，並設有活動組合、分離在第一線座與第二線座之間的第三線座； 一第一線圈，繞設在前述第一線槽內，並分別延伸一第一出線端與一第二出線端，第一出線端延伸組入至第一線座、第二線座與第三線座，第二出線端經前述收容座底部、輔助線座表面連接至第一接腳； 一第二線架，收容在前述收容座內，內部是與第一線架相通的水平貫通狀，兩側分別具有一第一立板與一第二立板、並形成第二線槽，且第二立板橫向延伸一導線板，底部具有一第四線座並設有複數的第二接腳；以及， 一第二線圈，設置在第二線架的第二線槽，並延伸一第三出線端，第三出線端沿著導線板連接到第四線座的第二接腳。； 藉此，第一線圈與第二線圈分別繞設在第一線槽、與第二線槽內，第一出線端、第二出線端、與第三出線端分別沿著繞線方向出線，並經由第一隔離板增加第一出線端與收容座之間的爬電距離，以及，經導線板覆蓋第一線槽，隔離第三出線端與第二線圈，達成介於立式變壓器與臥式變壓器之間的組合結構，並能降低變壓器高度、縮小電路板佈局面積的變壓器組合結構。
2. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該收容座於第一隔離板處具有一散熱孔，達成增加第二線圈散熱的結構。
3. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該收容座具有複數的第一隔離板，達成增加爬電距離的結構。
4. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該第一線座、第二線座相應的表面具有一連接部，第三線座兩側具有相應的對接部，對接部組入連接部內，達成將第三線座固定在第一線座與第二線座之間的結構。
5. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該輔助線座具有與收容座底面相通的一剖槽，且收容座底部具有一第二隔離板，前述第二出線端沿著第二隔離板與輔助線座出線，經剖槽延伸到輔助線座頂面後，再連接到第一接腳，達成增加爬電距離並防止第二出線端鬆散的結構。
6. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該第一接腳是I型或L型。
7. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該導線板一側延伸一第三隔離板，另一側與前述第二立板交界處具有一分隔柱，藉此，達成增加爬電距離並能分隔第三出線端的結構，以及，前述側板於前述第二線座處具有至少一個或一個以上的飛線缺口。。
8. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該輔助線座與側板相應表面分別具有一定位缺口，前述第二線架組入收容座後，第四線座兩側緣分別抵頂各定位缺口，達成增加爬電距離與定位的結構。
9. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其中該第三線座進一步與第一線座一體成形，以及，前述輔助線座部分延伸設置在前述側板。
10. 如請求項1所述之變壓器線架組合結構，其更包括一對稱鐵芯，各鐵芯中段處延伸一中柱，上、下兩端延伸對稱的側柱，中柱分別水平套入前述內部貫通的收容座、第二線架、第一線架，並在第一線架內相抵頂，而各側柱分別包覆第一線架上、下表面並相抵頂。

Images