TWI811051B - 適用於變壓器的金屬模組及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

本案係關於一種適用於變壓器之金屬模組，金屬模組包含第一金屬片及第二金屬片，第一金屬片電連接於變壓器之初級線圈，第二金屬片電連接於變壓器之次級線圈。第一金屬片與該第二金屬片之間具有間隔距離，且金屬模組設置於變壓器之磁芯之外。

Description

適用於變壓器的金屬模組及其製作方法
本案係關於一種金屬模組及其製作方法，尤指一種適用於變壓器的金屬模組及其製作方法。
隨著電源系統的高功率密度發展，電子元件之間的距離越來越近造成耦合現象愈來愈嚴重，且電源系統的小型化趨勢導致濾波元件的體積受限。此外，電感的空間限制使得變壓器的線圈圈數及磁芯之尺寸無法提升。上述原因均會導致電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)無法被消除或降低。
在變壓器中，線圈與線圈之間的層間電容為產生電磁干擾的通道。在高功率密度發展之下，變壓器的層間電容因製程難度問題、線圈之材料差異或材料公差的控制而難以控制，造成所生產之各個變壓器的層間電容有所不同，進而導致電磁干擾無法被消除或降低。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術之適用於變壓器的金屬模組及其製作方法，實為目前迫切之需求。
本案之目的為提供一種適用於變壓器的金屬模組及其製作方法，金屬模組具有相互間隔之第一及第二金屬片，且第一及第二金屬片分別電連接於變壓器的初級線圈及次級線圈，以抵消變壓器之部分層間電容。本案通過第一及第二金屬片消除各個變壓器的層間電容差異，進而降低電磁干擾。
根據本案之構想，本案提供一種適用於變壓器的金屬模組，金屬模組包含第一金屬片及第二金屬片，第一金屬片電連接於變壓器之初級線圈，第二金屬片電連接於變壓器之次級線圈。第一金屬片與該第二金屬片之間具有間隔距離，且金屬模組設置於變壓器之磁芯之外。
根據本案之構想，本案提供適用於變壓器之金屬模組的製作方法，包含步驟: (a) 提供包含第一金屬片及第二金屬片之金屬模組； (b) 將第一金屬片及第二金屬片以間隔距離浸泡於設有液態膠之容具中；(c) 經過固化時間使液態膠固化為介質層；以及(d) 將第一金屬片電連接於變壓器之一初級線圈，並將第二金屬片電連接於變壓器之一次級線圈。金屬模組設置於變壓器之磁芯之外。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案之範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
第1圖為本案較佳實施例之金屬模組10的剖面結構示意圖，第2圖為第1圖之金屬模組10用於變壓器100的立體結構示意圖。如第1及2圖所示，本案之金屬模組10包含第一金屬片1及第二金屬片2，第一金屬片1電連接於變壓器100之初級線圈(未圖示)，第二金屬片2電連接於變壓器100之次級線圈(未圖示)，第一金屬片1與該第二金屬片2之間具有間隔距離d。第一金屬片1及第二金屬片2可為例如但不限於銅箔金屬片。金屬模組1設置於變壓器100之磁芯(未圖示)之外，並架構於抵消變壓器100之部分層間電容。金屬模組10可設置於變壓器100之任何一面而不受限制。本案透過設置金屬模組抵消變壓器之層間電容，藉此消除各個變壓器的層間電容差異，進而降低電磁干擾。
於一些實施例中，金屬模組10還具有分別與第一金屬片1及第二金屬片2相連接之導線3及導線4，變壓器100之初級線圈及次級線圈分別連接於出線端101及出線端102。金屬模組10之第一金屬片1透過相連接之導線3及出線端101而電連接於變壓器100之初級線圈，金屬模組10之第二金屬片2透過相連接之導線4及出線端102而電連接於變壓器100之次級線圈。
於一些實施例中，金屬模組10還包含介質層5，介質層5可為例如但不限於膠布或固態膠。介質層5包覆第一金屬片1與第二金屬片2，且部分之介質層5係設置於第一金屬片1及第二金屬片2之間。介質層5架構於使第一金屬片1與第二金屬片2相互電性絕緣。
第一金屬片1及第二金屬片2之尺寸大小取決於須抵消之層間電容的大小。舉例來說，當變壓器100之層間電容相對較大時，可對應增加第一金屬片1或第二金屬片2之尺寸，以抵消變壓器100之部分層間電容，藉此消除各個變壓器的層間電容差異。反之，當變壓器100之層間電容相對較小時，可對應減小第一金屬片1或第二金屬片2之尺寸，其尺寸僅需滿足所需抵消之層間電容即可。
此外，於一些實施例中，還可透過增加金屬模組10之設置數量，滿足所需抵消之層間電容。請參閱第3圖，第3圖為本案另一較佳實施例中將複數個金屬模組10用於變壓器100的立體結構示意圖，其中與第1及2圖相同之元件係以相同標號表示，於此不再贅述。本實施例包含複數個金屬模組10，複數個金屬模組10分別設置於變壓器100之磁芯之外，且每一金屬模組10之第一金屬片及第二金屬片分別透過導線而電連接於變壓器100之初級線圈及次級線圈。需特別說明的是，為維持圖式簡潔，各個金屬模組10與變壓器100相連接之導線係不再標示於第3圖中。
此外，金屬模組10不限於設置於變壓器100之任何一面之上，金屬模組10可以與變壓器100設置在同一電路板之上，且金屬模組10與變壓器100之間具有一間距。請參閱第4圖，第4圖為本案另一較佳實施例中將金屬模組10用於變壓器100的剖面結構示意圖，其中與第1及2圖相同之元件係以相同標號表示，於此不再贅述。本實施例之金屬模組10及變壓器100以一間距而分別設置於電路板6上，且金屬模組10之第一金屬片及第二金屬片透過導線3及4而電連接於變壓器100之初級線圈及次級線圈，於本實施例中，導線3及4為電路板6上之導電圖形(pattern)。
第5圖為本案較佳實施例之適用於變壓器之金屬模組的製作方法的流程圖，此製作方法適用於製作前述之金屬模組10。請參閱第5圖並同時搭配對應之第6A及6B圖，本案之金屬模組的製作方法包含以下步驟。於步驟S1中，提供包含第一金屬片1及第二金屬片2之金屬模組10。於步驟S2中，如第5圖及第6A圖所示，將第一金屬片1及第二金屬片2浸泡於設有液態膠8之容具7中，第一金屬片1及第二金屬片2之間具有一定之間隔距離。於步驟S3中，經過一段固化時間使液態膠8固化為介質層5並將金屬模組10及容具7分離，分離後之金屬模組10係如第6B圖所示。於步驟S4中，將第一金屬片1電連接於變壓器100之初級線圈，並將第二金屬片2電連接於變壓器100之次級線圈。金屬模組10設置於變壓器100之磁芯之外，並架構於抵消變壓器100之部分層間電容。
綜上所述，本案提供一種適用於變壓器的金屬模組及其製作方法，金屬模組具有相互間隔之第一及第二金屬片，且第一及第二金屬片分別電連接於變壓器的初級線圈及次級線圈，以抵消變壓器之部分層間電容。本案通過第一及第二金屬片消除各個變壓器的層間電容差異，進而降低電磁干擾。
須注意，上述僅是為說明本案而提出之較佳實施例，本案不限於所述之實施例，本案之範圍由如附專利申請範圍決定。且本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。
10:金屬模組 1:第一金屬片 2:第二金屬片 3:導線 4:導線 5:介質層 100:變壓器 101:出線端 102:出線端 6:電路板 7:容具 8:液態膠 d:間隔距離 S1、S2、S3、S4:步驟
第1圖為本案較佳實施例之金屬模組的剖面結構示意圖。
第2圖為第1圖之金屬模組用於變壓器的立體結構示意圖。
第3圖為本案另一較佳實施例中將複數個金屬模組用於變壓器的立體結構示意圖。
第4圖為本案另一較佳實施例中將金屬模組用於變壓器的剖面結構示意圖。
第5圖為本案較佳實施例之適用於變壓器之金屬模組的製作方法的流程圖。
第6A及6B圖分別為對應第5圖之製造方法的金屬模組的剖面結構示意圖。
10:金屬模組
1:第一金屬片
2:第二金屬片
3:導線
4:導線
5:介質層
d:間隔距離

Claims (12)

  1. 一種金屬模組，適用於一變壓器，包含： 一第一金屬片，電連接於該變壓器之一初級線圈；以及 一第二金屬片，電連接於該變壓器之一次級線圈， 其中，該第一金屬片與該第二金屬片之間具有一間隔距離，且該金屬模組設置於該變壓器之一磁芯之外。
  2. 如請求項1所述之金屬模組，還包含一介質層，其中，該介質層包覆該第一金屬片與該第二金屬片。
  3. 如請求項2所述之金屬模組，其中，部分之該介質層係設置於該第一金屬片及該第二金屬片之間並架構於使該第一金屬片與該第二金屬片相互電性絕緣。
  4. 如請求項3所述之金屬模組，其中，該介質層為膠布或固態膠。
  5. 如請求項1所述之金屬模組，其中，該第一金屬片及該第二金屬片為銅箔金屬片。
  6. 如請求項1所述之金屬模組，其中，該金屬模組架構於抵消該變壓器之部分之一層間電容，且該第一金屬片及該第二金屬片之尺寸分別取決於所需抵消之該層間電容的大小。
  7. 如請求項1所述之金屬模組，還包含複數個該金屬模組，其中，該複數個金屬模組分別設置於該變壓器之一磁芯之外，且每一該金屬模組之該第一金屬片分別電連接於該變壓器之該初級線圈，每一該金屬模組之該第二金屬片分別電連接於該變壓器之該次級線圈。
  8. 如請求項1所述之金屬模組，其中，該金屬模組與該變壓器設置於一電路板上，且該金屬模組與該變壓器之間具有一間距，該金屬模組之該第一金屬片及該第二金屬片分別透過一導線而電連接於該變壓器之該初級線圈及該次級線圈。
  9. 一種適用於變壓器的金屬模組的製作方法，包含步驟： (a)  提供包含一第一金屬片及一第二金屬片之一金屬模組； (b)  將該第一金屬片及該第二金屬片以一間隔距離浸泡於設有一液態膠之一容具中； (c)  經過一固化時間使該液態膠固化為一介質層；以及 (d)  將該第一金屬片電連接於一變壓器之一初級線圈，並將該第二金屬片電連接於該變壓器之一次級線圈， 其中，該金屬模組設置於該變壓器之一磁芯之外。
  10. 如請求項9所述之金屬模組的製作方法，其中，該介質層包覆該第一金屬片與該第二金屬片。
  11. 如請求項10所述之金屬模組的製作方法，其中，部分之該介質層係設置於該第一金屬片及該第二金屬片之間並架構於使該第一金屬片與該第二金屬片相互電性絕緣。
  12. 如請求項9所述之金屬模組的製作方法，其中，該金屬模組架構於抵消該變壓器之部分之一層間電容，且該第一金屬片及該第二金屬片之尺寸分別取決於所需抵消之該層間電容的大小。
TW111129281A 2022-04-12 2022-08-04 適用於變壓器的金屬模組及其製作方法 TWI811051B (zh)

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TW200304470A (en) * 2002-03-20 2003-10-01 Showa Denko Kk Electroconductive curable composition, cured product thereof and process for producing the same
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