專利名稱：變壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種變壓器(transformer)，且特別是有關于一種運作溫度低且體積小的變壓器。
背景技術：
變壓器的設計包括以下三個主要部分具有導磁功能的鐵心、繞線座，與兩組環(huán)繞芯材的線路。變壓器經由兩環(huán)繞線路的匝數比與芯材的導磁功能以達到變壓的目的。在一般常見的變壓器中，兩環(huán)繞線路都是包覆于絕緣膠布內，且纏繞于芯材外圍的環(huán)繞線路僅有很少部分(通常是環(huán)繞線路的末端)會暴露于外，因此傳統(tǒng)的變壓器常會有散熱效果不佳以及體積無法有效縮減的問題發(fā)生。
更詳細而言，在傳統(tǒng)變壓器中，由于較外層的環(huán)繞線路會覆蓋住較內層的環(huán)繞線路，且所有的環(huán)繞線路皆被絕緣膠布所包覆，因而使得變壓器的整體散熱效果不彰。若要獲得更佳的散熱效果，勢必得將變壓器的體積增大，以維持此變壓器于適當溫度下運作。然而，在現今對于變壓器體積的要求越來越小的趨勢下，傳統(tǒng)變壓器的結構與環(huán)繞線路的繞法已無法滿足設計上的需求，因此吾人需要一種散熱效能佳且體積小的變壓器。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種運作溫度低且體積小的變壓器。
為達本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種變壓器，至少包括一繞線座、一芯材、多個環(huán)形導電片與一絕緣線圈。其中，繞線座具有多個固定槽，芯材穿設于繞線座中，而環(huán)形導電片配置于繞線座的固定槽中，且環(huán)繞于芯材的外圍。此外，絕緣線圈纏繞于環(huán)形導電片之間的繞線座上，且環(huán)繞于芯材的外圍。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的繞線座例如包括一底座以及一管狀體。管狀體配置于底座上，其中芯材穿設于管狀體內，而固定槽是位于管狀體上，且絕緣線圈是纏繞于管狀體上。此外，管狀體具有多個凸肋(rib)，且固定槽是位于凸肋上，而凸肋的數量例如為四個。另外，環(huán)形導電片例如包括一環(huán)形主體與一排腳。環(huán)形主體具有一內緣與一外緣，其中環(huán)形主體更具有多個位于內緣上的第一組裝槽，且第一組裝槽的數量、尺寸以及彼此間的相對位置與凸肋相同。排腳與環(huán)形主體連接，并由環(huán)形主體的外緣凸出于芯材外而且排腳具有多個孔。
再者，上述的變壓器例如更包括一定位桿件，其中管狀體具有一條形槽道，而每一環(huán)形主體具有至少一位于內緣上的第二組裝槽，第二組裝槽的位置是對應于條形槽道，且定位桿件插置條形槽道與第二組裝槽中，以限制環(huán)形導電片的轉動。此外，第二組裝槽的數量例如為兩個。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的繞線座例如包括一底座以及多個支撐柱。支撐柱配置于底座上，其中芯材是穿設于支撐柱所定義的一容納空間內，而固定槽位于至少部分的支撐柱上，且絕緣線圈是纏繞于支撐柱上。此外，支撐柱的數量大于或等于三個，以使支撐柱所定義之容納空間足以容納芯材。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的芯材例如包括一導磁柱狀體以及一蓋體。其中，導磁柱狀體穿設于繞線座中，而蓋體是與導磁柱狀體的兩端連接，且蓋體容納導磁柱狀體、部分繞線座、部分環(huán)形導電片以及絕緣線圈。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的芯材例如包括一上導磁柱狀體、一下導磁柱狀體、一上蓋體以及一下蓋體。其中，下導磁柱狀體與上導磁柱狀體連接，以共同穿設于繞線座中。上蓋體及下蓋體分別與上導磁柱狀體及下導磁柱狀體連接，且上蓋體與下蓋體共同容納導磁柱狀體、部分繞線座、部分環(huán)形導電片以及絕緣線圈。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的環(huán)形導電片是彼此平行地配置于繞線座上。此外，環(huán)形導電片的材質例如為金屬或是其他導體材料。
基于上述，本發(fā)明的變壓器乃是以環(huán)形導電片與絕緣線圈作為變壓器所需的兩組環(huán)繞線路，由于部分環(huán)形導電片與部分絕緣線圈暴露于外，使得此變壓器可藉由上述的設計達到降低運作溫度與體積的目的。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1示出了本發(fā)明第一實施例的變壓器的立體分解圖。
圖2示出了圖1的變壓器的組合立體圖。
圖3示出了圖1的變壓器的組合主視圖。
圖4示出了圖1的變壓器的組合俯視圖。
圖5示出了本發(fā)明第二實施例的變壓器繞線座的立體圖。
圖6示出了本發(fā)明第三實施例的變壓器芯材的立體圖。
100變壓器110、210繞線座
111、211固定槽113、213底座115管狀體 115a凸肋115b條形槽道 130、330芯材132上導磁柱狀體 134下導磁柱狀體136上蓋體 138下蓋體150環(huán)形導電片 151環(huán)形主體151a第一組裝槽151b第二組裝槽153排腳 153a孔170絕緣線圈 190定位桿件215支撐柱 331導磁柱狀體333蓋體具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明第一實施例的變壓器的立體分解圖；圖2示出了圖1變壓器的組合立體圖；而圖3示出了圖1變壓器的組合主視圖。請同時參考圖1、圖2與圖3，本發(fā)明的變壓器100包括一繞線座(bobbin)110、一芯材(core)130、多個環(huán)形導電片150與一絕緣線圈(coil)170。其中，繞線座110例如包括多個固定槽111，而多個環(huán)形導電片150配置于繞線座110的固定槽111中，且環(huán)形導電片150環(huán)繞于芯材130的外圍。此外，絕緣線圈(coil)170纏繞于繞線座110上，且位于環(huán)形導電片150之間而環(huán)繞于芯材130外圍。
繞線座110例如包括一底座113與一管狀體115。其中，管狀體115的一端配置于底座113上，上述的芯材130是穿設于此管狀體115內。此外，上述的固定槽111是位于管狀體上，且絕緣線圈170是纏繞于此管狀體115上。當然，繞線座110的型態(tài)也可是產品設計而有所變化，前述的說明僅是用以舉例說明，并非用以限定本發(fā)明。
請參考圖1，繞線座110的管狀體115外緣具有多個凸肋(rib)115a(圖1中示出了出四個)與一條形槽道115b，且固定槽111位于凸肋115a之上。此外，環(huán)形導電片150的材質例如金屬，其包括一環(huán)形主體151與一排腳153。環(huán)形主體151具有一內緣與一外緣，其中內緣具有多個第一組裝槽151a(圖1中示出了出四個)與第二組裝槽151b(圖1中示出了出兩個)。由圖1可知，本實施例中的第一組裝槽151a的數量、尺寸，以及彼此間的相對位置與管狀體115的凸肋115a相同。再者，排腳153具有多個孔153a，排腳153的一端與環(huán)形主體151相連，排腳153的另一端則由環(huán)形主體151的外緣向外凸出。
請同時參考圖1與圖4，其中圖4示出了圖1變壓器的組合俯視圖。本發(fā)明的變壓器100例如更包括一定位桿件190。為了顧及組裝與拆拔的便利性，定位桿件190的長度可略長于管狀體115的高度，而其截面積可略小于條形槽道115b的截面積。此外，上述第二組裝槽151b的一的位置對應于條形槽道115b，且定位桿件190插置條形槽道115b與第二組裝槽151b中，以限制環(huán)形導電片150的轉動。
請同時參考圖1與圖3，芯材130例如包括一上導磁柱狀體132、一下導磁柱狀體134、一上蓋體136與一下蓋體138。其中，上蓋體136與下蓋體138分別與上導磁柱狀體132與下導磁柱狀體134相連接，而且上蓋體136與下蓋體138共同容納上導磁柱狀體132、下導磁柱狀體134、部分繞線座110、部分環(huán)形導電片150以及絕緣線圈170。
以下對本發(fā)明的變壓器100的組裝過程加以詳細說明。請同時參考圖1、圖2與圖3，首先將環(huán)形導電片150的第一組裝槽151a對應繞線座的凸肋115a，以沿著管狀體115軸向且朝向底座113的方向套設于管狀體115外。當環(huán)形導電片150到達預設的固定槽111的位置時，將環(huán)形導電片150在垂直于管狀體115軸向的平面上旋轉一角度，以使得環(huán)形導電片150藉由固定槽111固定于管狀體115上，此時，其中一個第二組裝槽151b會與管狀體115上的條形槽道115b相對應，以利定位桿件190插置。
請同時參考圖1至圖4，當多個環(huán)形導電片150皆以上述方式套設完畢之后，接著將定位桿件190沿著條形槽道115b的延伸方向插置于第二組裝槽151b與條形槽道115b中，使得環(huán)形導電片150無法于垂直于管狀體115軸向的平面上旋轉。由以上可知，環(huán)形導電片150彼此平行且固定地配置于繞線座110上。
請再參考圖1、圖2與圖3，接著將絕緣線圈170依序纏繞于繞線座110的管狀體115上，并使絕緣線圈得以纏繞且位于環(huán)形導電片150之間，環(huán)形導電片150與絕緣線圈170作為變壓器100所需的兩組環(huán)繞線路。最后，將芯材130之上導磁柱狀體132與下導磁柱狀體134共同穿設于繞線座110的管狀體115內。由上述可知，由于部分環(huán)形導電片150與部分絕緣線圈170的線材會外露，也即由此變壓器100的組合外觀可見部分環(huán)形導電片150與部分絕緣線圈170，使得此變壓器100于使用狀態(tài)時，可藉環(huán)形導電片150與絕緣線圈170的外露部分增加散熱效能，進而讓此變壓器100的運作溫度降低以維持功能。此外，由于本發(fā)明的變壓器100具有良好的散熱效能，故其可用以制作高功率的變壓器，且與現有習知的變壓器相較，可使得此變壓器100的體積較習知的變壓器更為縮小。
請參考圖5，其示出了本發(fā)明第二實施例的變壓器繞線座的立體圖。本實施例的繞線座210例如包括一底座213與多個支撐柱215，其中支撐柱215的數量例如是大于或等于三個，且配置于底座213上。請同時參考圖1、圖2與圖3，當以繞線座210代替第一實施例的繞線座110，并與第一實施例的其他部分組合時，多個的支撐柱215所定義的容納空間需足以容納芯材130。由圖5可知，固定槽211是位于至少部分的支撐柱215上，用以固定環(huán)形導電片150沿著芯材130在軸向上的移動；而且絕緣線圈170依序纏繞于繞線座210的支撐柱215上且位于環(huán)形導電片150之間。總而言之，此繞線座210除了結構上與第一實施例的繞線座110有所不同外，此繞線座210與第一實施例的變壓器100的其他部分的相對應組合方式相似。
請參考圖6，其示出了本發(fā)明第三實施例的變壓器芯材的立體圖。本實施例的芯材330包括一導磁柱狀體331與一蓋體333，必須在此說明的是，為了組裝上的方便，導磁柱狀體331與蓋體333例如會分別沿圖中所示虛線作切割。請同時參考圖1、圖2與圖3，當此芯材330代替第一實施例的芯材130且與第一實施例的其部分組合時，導磁柱狀體331穿設于繞線座110中，蓋體333與導磁柱狀體331的兩端相連接。總而言之，此芯材330除了結構上與第一實施例的芯材130有所不同外，此芯材330與第一實施例的變壓器100的其他部分的相對應組合方式并無不同。此外，此芯材330也可與第二實施例的繞線座210相對應組合。值得再次強調的是，雖然第二實施例與第三實施例分別在繞線座210與芯材330的結構上與第一實施例有所不同，但運作溫度低與體積小的優(yōu)點卻是此三個實施例所共同擁有的。
綜上所述，本發(fā)明的變壓器乃是以環(huán)形導電片與絕緣線圈作為變壓器所需的兩組環(huán)繞線路，其共同環(huán)設于芯材的導磁柱狀體外圍。由于芯材的蓋體只是容納部分環(huán)形導電片與部分絕緣線圈而使環(huán)形導電片與絕緣線圈部分地暴露于外，因此變壓器的運作溫度可大幅地降低，且其體積也可進一步縮減。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定為準。
權利要求
1.一種變壓器，其特征在于其包括一繞線座，具有多個固定槽；一芯材，穿設于該繞線座中；多個環(huán)形導電片，配置于該繞線座的該固定槽中，且該環(huán)形導電片環(huán)繞于該芯材外圍；以及一絕緣線圈，纏繞于該繞線座上，其中該絕緣線圈位于該環(huán)形導電片之間，且環(huán)繞于該芯材外圍。
2.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的繞線座包括一底座；以及一管狀體，配置于該底座上，其中該芯材是穿設于該管狀體內，而該固定槽是位于該管狀體上，且該絕緣線圈纏繞于該管狀體上。
3.根據權利要求2所述的變壓器，其特征在于其中所述的管狀體具有多個凸肋，且該固定槽位于該凸肋上。
4.根據權利要求3所述的變壓器，其特征在于其中所述的凸肋的數量為四個。
5.根據權利要求3所述的變壓器，其特征在于其中所述的每一環(huán)形導電片包括一環(huán)形主體，具有一內緣與一外緣，其中該環(huán)形主體更具有多個位于該內緣上的第一組裝槽，且該第一組裝槽的數量、尺寸以及彼此間的相對位置與該凸肋相同；以及一排腳，與該環(huán)形主體連接，并由該環(huán)形主體的該外緣凸出于該芯材外。
6.根據權利要求5所述的變壓器，其特征在于其中所述的排腳具有多個孔。
7.根據權利要求5所述的變壓器，其特征在于其更包括一定位桿件，其中該管狀體具有一條形槽道，而每一環(huán)形主體具有至少一位于該內緣上的第二組裝槽，該第二組裝槽的位置是對應于該條形槽道，且該定位桿件是插置該條形槽道與該第二組裝槽中，以限制該環(huán)形導電片的轉動。
8.根據權利要求7所述的變壓器，其特征在于其中所述的第二組裝槽的數量為兩個。
9.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的繞線座包括一底座；以及多個支撐柱，配置于該底座上，其中該芯材是穿設于該支撐柱所定義的一容納空間內，而該固定槽位于至少部分的該支撐柱上，且該絕緣線圈是纏繞于該支撐柱上。
10.根據權利要求9所述的變壓器，其特征在于其中所述的支撐柱的數量大于或等于三個，以使該支撐柱所定義的該容納空間足以容納該芯材。
11.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的芯材包括一導磁柱狀體，穿設于該繞線座中；以及一蓋體，與該導磁柱狀體的兩端連接，其中該蓋體容納該導磁柱狀體、部分該繞線座、部分該環(huán)形導電片以及該絕緣線圈。
12.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的芯材包括一上導磁柱狀體；一下導磁柱狀體，與該上導磁柱狀體連接，以共同穿設于該繞線座中；一上蓋體；以及一下蓋體，其中該上蓋體及該下蓋體分別與該上導磁柱狀體及該下導磁柱狀體連接，且該上蓋體與該下蓋體是共同容納該導磁柱狀體、部分該繞線座、部分該環(huán)形導電片以及該絕緣線圈。
13.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的環(huán)形導電片是彼此平行地配置于該繞線座上。
14.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于其中所述的環(huán)形導電片的材質包括金屬。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種變壓器，至少包括一繞線座、一芯材、多個環(huán)形導電片與一絕緣線圈。其中，繞線座具有多個固定槽，芯材穿設于繞線座中，而環(huán)形導電片配置于繞線座的固定槽中，且環(huán)繞于芯材的外圍。此外，絕緣線圈纏繞于環(huán)形導電片之間的繞線座上，且環(huán)繞于芯材的外圍。上述的變壓器是以環(huán)形導電片與絕緣線圈作為變壓器所需要的兩組環(huán)繞線路。由于部分環(huán)形導電片與部分絕緣線圈暴露于外，因此變壓器的運作溫度可大幅地降低，且其體積也可進一步縮減。
文檔編號H01F27/28GK1841585SQ20051005936
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者林添昌, 蔡勝男, 邱創(chuàng)煥 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司