專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及變壓器，特別涉及一種用于高壓電源的變壓器。
圖4是傳統(tǒng)變壓器的透視圖。變壓器1包括初級繞組3和次級繞組4纏繞其上的線圈架2。線圈架2包括一個圓柱件，該圓柱件帶有多個從圓柱件徑向延伸的凸緣。初級繞組3用相對較粗的電線，這樣能使低壓大電流流過。初級繞組3的端子連到設(shè)在線圈架2上的端子5。次級繞組4用相對較細(xì)的電線，這樣能使高壓小電流流過。次級繞組4的端子不與端子5相連。初級繞組的匝數(shù)多于次級繞組。如果需要，第三繞組(未示出)可在與初級繞組3相鄰位置處繞在該線圈架上。第三繞組的端子與端子5相連。由于大電流不從第三繞組流過，第三繞組通常使用較細(xì)的電線。
圖5是另一個傳統(tǒng)變壓器10分解的透視圖。變壓器10包括一對線圈架11和14。初級繞組12繞在第一線圈架11上，而次級繞組15繞在第二線圈架14上。第二線圈架14中央的孔(未用數(shù)字標(biāo)示出)用于接收繞在第一線圈架11上的初級繞組12。初級繞組12用相對較粗的電線，這樣能使低壓大電流流過。初級繞組12的端子連到設(shè)在第一線圈架11上的端子13。次級繞組15用相對較細(xì)的電線，這樣能使高壓小電流流過。次級繞組的端子不與端子13相連。初級繞組的匝數(shù)少于次級繞組。如果需要，第三繞組(未示出)可在與初級繞組12相鄰的位置處繞在第一線圈架11上。第三繞組的端子也與端子13相連。由于大電流不從第三繞組流過，第三繞組通常使用較細(xì)的電線。
圖4中的變壓器1中，由于所有繞組都繞在同一線圈架2上，元件的成本相對較小。但是，繞組間的耦合度低。另外，將兩個或更多粗細(xì)不同的電線繞在單個線圈架2上的過程耗時，特別是更換電線時，因此增加了制造成本。此外，由于通過線圈架2的中央孔設(shè)置鐵芯(未示出)，而它的電位基本上等于地電位，因此必須采取措施以便在鐵芯和將施加高壓的次級繞組4之間提供絕緣。雖然這一問題可以通過增加線圈架2的厚度解決，但這將增大變壓器1的總體積。
在圖5中的變壓器10中，初級繞組12和次級繞組15分別共軸繞在第一線圈架11和第二線圈架14上，獲得良好的耦合。此外，由于次級繞組15繞在第二線圈架14上，第二線圈架14本身徑向設(shè)置在第一線圈架11外側(cè)，所以次級繞組15與鐵芯之間須有足夠的距離以利絕緣。但是使用兩個線圈架11和14增加了變壓器的成本。另外，由于繞組12和15必須分別繞在兩個線圈架11和14上，使纏繞過程耗時，增加制造成本。
此外，如果變壓器1和10都需要第三繞組，它將需要與初級繞組粗細(xì)不同的電線。由于這些繞組相鄰纏繞，繞線過程涉及變換電線，將耗更多時間。通過將第三繞組(與次級繞組相同粗細(xì))鄰近次級繞組纏繞，可以克服這一問題。但是，由于這要求第三繞組是細(xì)電線，因此由于線圈架相對于端子振動，第三繞組的端子不能正常地與端子相連。
本發(fā)明提供了一種變壓器，它包括具有第一和第二管形件的線圈架，管形件同軸且互相結(jié)合為一體，所述第一管形件徑向位于所述第二管形件之內(nèi)，這樣在它們之間產(chǎn)生一個間隙；包括位于在所述線圈架的所述第一和第二管形件之間的所述間隙中的線圈的第一繞組；附著于所述線圈架的所述第二管形件的第二繞組。
線圈最好不附著于第一和第二管形件。而是最好插在兩個管形件之間的間隙中。
雖然兩個同軸件最好是管形，但也可以是其它截面，例如，如三角形、矩形之類的任何多邊形截面，也可以是其它多邊形截面或任何的橢圓或不規(guī)則形狀。
最好第一繞組匝數(shù)相對少，并作為輸入繞組，使低壓大電流流過，而第二繞組的匝數(shù)相對多些，并作為輸出繞組，使伴隨高壓的小電流流過。
該變壓器還包括繞在第二管形件上的第三繞組。
第三繞組最好作為反饋繞組，使小電流流過。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的變壓器分解透視圖；圖2是圖1所示的變壓器的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的變壓器分解透視圖；圖4是傳統(tǒng)變壓器的透視圖；和圖5是另一個傳統(tǒng)變壓器的分解透視圖。
參見圖1和2，變壓器20包括帶有第一和第二圓柱件21a和21b的線圈架21，圓柱件互相結(jié)合成一體，形成帶間隙21g的同軸圈。圓柱件21a，21b的最低端通過徑向延伸基件21c互相連接在一起。多個凸緣21d從圓柱件21b徑向向外延伸。次級繞組22繞在第二圓柱件21b上。
初級繞組24，用一線圈構(gòu)成，被插入到間隙21g中。線圈最好用相對粗的電線，這樣能使低壓大電流流過。初級繞組24被插入到間隙21g后，初級繞組的端子連接到從線圈架21的基座延伸的對應(yīng)端子23上。次級繞組22用相對細(xì)的電線，以允許高壓小電流流過。次級繞組22的端子不與端子23的任何一個連接。
通過將自粘結(jié)電線繞在作為鐵芯的圓柱件上，加熱電線使電線粘結(jié)層熔化而獲得互相粘結(jié)，然后移去圓柱件形成線圈，從而很容易制造構(gòu)成初級繞組24的線圈。
既然初級繞組24和次級繞組22是同軸的，因此它們可獲得良好的耦合。另外，由于次級繞組22繞在第二圓柱件21b上，所以在第二繞組22與通過第一圓柱件21a延伸的鐵芯(未示出)之間具有足夠的距離以取獲得所要的絕緣，同時保持變壓器體積小巧。由于只用了一個線圈架，部件數(shù)以及元件的成本將減少。此外，由于優(yōu)選實施例避免在一個線圈架上使用不同粗細(xì)的電線，消除了繞線過程中變換電線所需的時間，由此加快了制造過程。
結(jié)果，與上述的傳統(tǒng)技術(shù)的變壓器相比，變壓器20改善了耦合，減小了體積，提高了高壓冗裕度，降低了成本。
圖3是本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的變壓器30的分解透視圖。圖3中，與圖1和2中相同或相應(yīng)的部件用相同標(biāo)記表示，這里不再贅述。
變壓器20和30的基本差異在于變壓器30包括位于鄰近次級繞組31的次級件21b上的第三繞組32。在圖3所示的優(yōu)選實施例中，第三繞組32位于次級繞組31之下，以軸向從次級繞組31移開。次級繞組31最好使用相對細(xì)的電線，使高壓小電流流過。次級繞組31的端子與端子23不相連。由于只有低壓小電流流過第三繞組32，因此第三繞組32使用與次級繞組31一樣細(xì)的電線。第三繞組的端子優(yōu)選地與對應(yīng)的端子23相連。
分別與圖4和5所示的變壓器1和10對比，變壓器30的第三繞組32繞成鄰近次級繞組31，而不鄰近初級繞組24。由于次級繞組31和第三繞組32使用同樣細(xì)的電線，這樣在繞線過程中無需變換電線，節(jié)省了時間，降低了制造成本。此外，由于第三繞組32不與初級繞組24相鄰，而是直接纏繞插入到帶端子23的線圈架21，這樣減小了由于線圈架21相對于端子23的振動而引起的第三繞組32與端子23不能正常連接的可能性，從而提高了穩(wěn)定性。
由此，與現(xiàn)有技術(shù)比較，即使有第三繞組，變壓器30還是降低了成本，提高了穩(wěn)定性。
雖然在上述實施例中已經(jīng)描述了線圈架21，線圈架帶具有圓形截面的圓柱結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)并不限于此，可以是具有其他任何適當(dāng)截面的結(jié)構(gòu)。
雖然是相對于特定實施例來說明本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯可以有許多其他變化、修正和其他用途。因此，優(yōu)選地，本發(fā)明不受這里具體公開內(nèi)容的限定，而是通過所附權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，包括具有第一和第二管形件的線圈架，管形件同軸且互相結(jié)合為一體，所述第一管形件徑向位于所述第二管形件之內(nèi)，這樣在它們之間形成一個間隙；第一繞組，包括位于在所述線圈架的所述第一和第二管形件之間的所述間隙中的線圈；以及附著于所述線圈架的所述第二管形件的第二繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于所述線圈既不附著于第一管形件也不附著于第二管形件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于所述第一繞組匝數(shù)少于所述第二繞組，并作為輸入繞組，使伴隨第一電壓的第一電流流過，所述第二繞組作為輸出繞組，使伴隨高于所述第一電壓的第二電壓的第二電流流過。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的變壓器，還包括繞在所述第二管形件上的第三繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的變壓器，其特征在于所述第三繞組作為反饋繞組，使小于所述第二電流的電流流過。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，還包括第三繞組，與所述的第二繞組分離，位于所述的第二管形件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的變壓器，其特征在于所述第三繞組作為反饋繞組，使小于所述第二電流的電流流過。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于所述第一和第二管形件通過徑向延伸的基件連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的變壓器，還包括從所述徑向延伸的基件延伸的端子。
10根據(jù)權(quán)利要求9的變壓器，其特征在于所述端子的至少兩個連接到所述第二繞組。
11.一種變壓器，包括具有第一和第二軸向延伸件的線圈架，延伸件同軸并互相結(jié)合為一體，所述第一延伸件徑向地位于所述第二延伸件之內(nèi)，以在它們之間形成間隙。；第一繞組包括位于所述間隙內(nèi)的線圈；以及第二繞組附著于第二延伸件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的變壓器，其特征在于所述線圈既不附于所述第一延伸件也不附于所述軸向延伸件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的變壓器，其特征在于所述第一繞組匝數(shù)少于所述第二繞組，并作為輸入繞組，使伴隨第一電壓的第一電流流過，所述第二繞組作為輸出繞組，使伴隨高于所述第一電壓的第二電壓的第二電流流過。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的變壓器，還包括繞在所述第二徑向延伸件上的第三繞組。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的變壓器，其特征在于所述第三繞組作為反饋繞組，使小于所述第二電流的電流流過。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，還包括第三繞組，與所述的第二繞組分離，位于所述的第二軸向延伸件上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的變壓器，其特征在于所述第三繞組作為反饋繞組，使小于所述第二電流的電流流過。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的變壓器，其特征在于所述第一和第二軸向延伸件通過徑向延伸的基件連接在一起。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的變壓器，還包括從所述徑向延伸的基件延伸的端子。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的變壓器，其特征在于所述端子的至少兩個連接到所述次級繞組。
全文摘要
一種變壓器包括線圈架。該線圈架包括第一圓柱件,以及具有比第一圓柱件直徑大的第二圓柱件。第一圓柱件和第二圓柱件以同軸帶間隙整體形成。第一繞組由一線圈形成,被插入到線圈架的第一和第二圓柱件之間的間隙中,并作為輸入繞組,使伴隨低壓的大電流流過。第二繞組繞在線圈架的第二圓柱件上,并作為輸出繞組,使伴隨高壓的小電流流過。
文檔編號H01F30/00GK1337721SQ01120708
公開日2002年2月27日 申請日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月22日
發(fā)明者池浦健能, 藤井惠介, 河本祐之, 井尻康則 申請人:株式會社村田制作所