變壓器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種變壓器結(jié)構(gòu)，包括：繞線架，其具有一繞線部；繞組，繞設(shè)于繞線架的繞線部上；以及磁芯組，包括第一磁芯及第二磁芯，第一磁芯及第二磁芯分別具有磁板、中柱及兩對應(yīng)設(shè)置的第一邊柱及第二邊柱，其中中柱與第一邊柱及第二邊柱共同定義出至少一薄化區(qū)，且薄化區(qū)的磁板具有高低差；其中，繞線架相對于磁芯組的第一磁芯及第二磁芯的薄化區(qū)處具有增厚結(jié)構(gòu)，當(dāng)繞線架設(shè)置于第一磁芯及第二磁芯之間時，繞線架的增厚結(jié)構(gòu)與薄化區(qū)具有高低差的磁板相對應(yīng)設(shè)置。
【專利說明】變壓器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器結(jié)構(gòu)，尤指涉及一種具有部分削薄的磁芯，且不會影響現(xiàn)有電氣特性，更可達成薄型化目的的變壓器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]變壓器為電器設(shè)備中經(jīng)常使用的磁性元件，其利用電磁感應(yīng)原理而轉(zhuǎn)換與調(diào)整電壓，使電壓達到電器設(shè)備能夠適用的范圍。一般而言，傳統(tǒng)變壓器的結(jié)構(gòu)主要包含繞線架、磁芯組、初級繞線以及次級繞線。其中，初級繞線與次級繞線的線圈繞設(shè)于繞線架的繞線區(qū)，變壓器即可通過初級繞線輸入電壓，經(jīng)磁芯組的電磁作用后，于次級繞線達到電壓轉(zhuǎn)換的目的。
[0003]于傳統(tǒng)的變壓器結(jié)構(gòu)中，其磁芯組具有固定的厚度，再搭配具有特定厚度的繞線架結(jié)構(gòu)，故當(dāng)兩者組裝之后，整體變壓器結(jié)構(gòu)實具有一定厚度的體積大小，然而，由于現(xiàn)今電子裝置多朝向體積小、微型化及薄型化的目標(biāo)發(fā)展，故設(shè)置于其內(nèi)部的變壓器的體積必須適應(yīng)此項需求而縮小其尺寸，換句話說，即為變壓器結(jié)構(gòu)亦須朝薄型化的目標(biāo)進行設(shè)計。
[0004]現(xiàn)有的變壓器薄型化設(shè)計多著墨于繞線架的薄型化設(shè)計，其原因在于，若將其磁芯進行削薄，則其于組裝時將會影響到變壓器整體的機械強度，且若磁芯進行削薄，亦可能會影響其磁路而導(dǎo)致飽和失敗，進而影響到整體變壓器的電氣特性。
[0005]有鑒于此，如何發(fā)展一種可通過削薄一部分的磁芯以增加繞線空間、同時更可增強繞線架的結(jié)構(gòu)強度，并可達薄型化目標(biāo)的變壓器結(jié)構(gòu)，實為相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】者目前迫切需要解決的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有部分削薄的磁芯組的變壓器，且不會影響其磁通量，以解決傳統(tǒng)變壓器體積龐大的問題，同時可節(jié)省磁芯組的材料成本，并增強繞線架的結(jié)構(gòu)強度，更可達變壓器結(jié)構(gòu)的薄型化設(shè)計的目標(biāo)。
[0007]為達上述目的，本發(fā)明的一較廣實施方式為提供一種變壓器結(jié)構(gòu)，包括:繞線架，其具有一繞線部；繞組，繞設(shè)于繞線架的繞線部上；以及磁芯組，包括第一磁芯及第二磁芯，第一磁芯及第二磁芯分別具有磁板、中柱及兩對應(yīng)設(shè)置的第一邊柱及第二邊柱，其中中柱與第一邊柱及第二邊柱共同定義出至少一薄化區(qū)，且薄化區(qū)的磁板具有高低差；其中，繞線架相對于磁芯組的第一磁芯及第二磁芯的薄化區(qū)處具有增厚結(jié)構(gòu)，當(dāng)繞線架設(shè)置于第一磁芯及第二磁芯之間時，繞線架的增厚結(jié)構(gòu)與薄化區(qū)具有高低差的磁板相對應(yīng)設(shè)置。
[0008]本發(fā)明的功效:本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)將磁芯組的磁通密度較低的區(qū)域定義形成薄化區(qū)，并對之進行削薄動作，以使薄化區(qū)的磁板具有高低差，并搭配繞線架的增厚結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以使繞線架的增厚結(jié)構(gòu)與磁芯組的薄化區(qū)對應(yīng)設(shè)置，并通過該薄化區(qū)的設(shè)計以可節(jié)省磁芯組的材料成本，并可增強繞線架的結(jié)構(gòu)強度，此外，由于薄化區(qū)的磁通密度較低，故于其削薄的情況下，不會影響到變壓器結(jié)構(gòu)的整體磁通量，即其可于不影響現(xiàn)有的電氣特性的下，更能使磁芯組薄型化，進而可使變壓器達到薄型化設(shè)計的目標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明第一較佳實施例的變壓器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1所示的第一磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明另一較佳實施例的變壓器結(jié)構(gòu)的磁芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0013]1:變壓器
[0014]10:繞線架
[0015]100:繞線區(qū)
[0016]101:增厚結(jié)構(gòu)
[0017]102:通道
[0018]11:繞組
[0019]110:主級繞線
[0020]111:次級繞線
[0021]12:磁芯組
[0022]121:第一磁芯
[0023]121a、122a、21a:磁板
[0024]121b、122b、21b:中柱
[0025]121c、122c、21c:第一邊柱
[0026]121d、122d、21d:第二邊柱
[0027]121e、122e、21e:薄化區(qū)
[0028]122:第二磁芯
[0029]21:磁芯
[0030]X1、X3:第一邊柱的切線
[0031]X2、X4:第二邊柱的切線
[0032]Y1、Y2、B1、B2:中柱的切線
[0033]L1、L2、A1、A2:第一邊柱、第二邊柱到中柱的最短距離

【具體實施方式】
[0034]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說明的用，而非架構(gòu)于限制本發(fā)明。
[0035]請參閱圖1，其為本發(fā)明第一較佳實施例的變壓器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的變壓器I包括繞線架10、繞組11以及磁芯組12等結(jié)構(gòu)。其中，繞線架10具有繞線部100，用以供該繞組11繞設(shè)于其上，于一些實施例中，該繞組11包括主級繞線110及次級繞線111，但不以此為限。至于磁芯組12，則包括第一磁芯121及第二磁芯122，該第一磁芯121及該第二磁芯122分別具有一磁板121a、122a、一中柱121b、122b及兩對應(yīng)設(shè)置的第一邊柱121c、122c及第二邊柱121d、122d等結(jié)構(gòu)，且第一磁芯121及第二磁芯122的中柱121b、122b與第一邊柱121c、122c及第二邊柱121d、122d共同定義出至少一薄化區(qū)121e、122e，且于該薄化區(qū)121e、122e處的磁板121a、122a具有一高低差；以及，繞線架10相對于磁芯組12的第一磁芯121及第二磁芯122的薄化區(qū)121e、122e處具有一增厚結(jié)構(gòu)101，故當(dāng)繞線架10對應(yīng)設(shè)置于第一磁芯121及第二磁芯122之間進行組裝時，該繞線架10的增厚結(jié)構(gòu)101與該薄化區(qū)121e、122e具有高低差的磁板121a、122a相對應(yīng)設(shè)置。
[0036]請繼續(xù)參閱圖1，如圖1所示，繞線架10可為一薄型化的繞線架，其具有繞線區(qū)100，當(dāng)繞組11的主級繞線110及次級繞線111繞設(shè)于繞線區(qū)100后，其可分別由兩相對側(cè)進行出線。以及，于繞線架10的上、下兩相對表面皆具有分別與第一磁芯121、第二磁芯122的薄化區(qū)121e、122e相對應(yīng)的增厚結(jié)構(gòu)101，至于該增厚結(jié)構(gòu)101的型態(tài)及數(shù)量與第一磁芯121及第二磁芯122的薄化區(qū)121e、122e相對應(yīng)，并不以本實施例所示的型態(tài)為限。
[0037]請同時參閱圖1及圖2,圖2為圖1所示的第一磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，由于磁芯組12的第一磁芯121及第二磁芯122為相同且彼此對應(yīng)的結(jié)構(gòu),故于此僅以第一磁芯121為例進行說明。于本實施例中，磁芯組12可為PJ型鐵芯，但不以此為限。其中，第一磁芯121由磁板121a、中柱121b、第一邊柱121c及第二邊柱121d所構(gòu)成，其中磁板121a大致為一板狀結(jié)構(gòu)，中柱121b則設(shè)置于磁板121a的中心處，且為一圓柱結(jié)構(gòu)，至于第一邊柱121c及第二邊柱121d則分別對應(yīng)設(shè)置于磁板121a的兩側(cè)，并向上垂直延伸而出，且第一邊柱121c與第二邊柱121d之間并未連接設(shè)置。如圖2可見,第一邊柱121c的一端可延伸一切線XI，并使該切線Xl與中柱121b的切線Yl垂直相交，另一端則同樣可以相同方式，找出其與中柱121b垂直相交的切線X3，相同地，第二邊柱121d的一端亦可延伸出與中柱121b的切線Y2垂直相交的切線X2，另一端也可延伸出切線X4，如此一來，該兩切線X1、X3共同定義出的范圍，以及另兩切線X2、X4共同定義出的范圍，則為變壓器I于電磁感應(yīng)時，在第一磁芯121的最短磁路徑，以磁動勢(F)公式:F=H*L可知，其磁場強度(H)與距離(L)呈反比，故當(dāng)找出中柱121b與第一邊柱121c、第二邊柱121d之間的最短磁路徑，則可推知該范圍內(nèi)的磁場強度⑶將是最大。又由磁感應(yīng)強度⑶公式:Β=μ*Η可知，磁場強度⑶與磁通密度(B)呈正比，故前述的磁場強度最大的區(qū)域，其磁通密度當(dāng)然較大。
[0038]反之來看，由前述的模擬方式即可找出第一磁芯121的磁通量最低的區(qū)域，該區(qū)域即在以第一邊柱121c與中柱121b的切線Yl的垂直距離LI及第二邊柱121d與中柱12b的切線Y2的垂直距離L2之間所共同定義出的范圍，即為前述的薄化區(qū)121e，由于該薄化區(qū)121e的磁通密度為較小的磁通密度，故對此薄化區(qū)121e的磁板121a進行削薄的動作，經(jīng)電腦模擬計算后，對于變壓器I的磁通量并無影響，且該模擬結(jié)構(gòu)更顯現(xiàn)出，其與未削薄之前的鐵芯磁通量幾乎相同，因此本實施例的薄化區(qū)121e的磁芯削薄并不會影響到變壓器I的電氣特性。
[0039]請同時參閱圖1及圖2，如圖所示，于本實施例中，第一磁芯121的薄化區(qū)121e為一凹部結(jié)構(gòu)，即該凹部處的磁芯經(jīng)由削薄所形成，同時，為與該凹部結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，則繞線架10上的增厚結(jié)構(gòu)101為對應(yīng)的凸部結(jié)構(gòu)。如此一來，當(dāng)繞線架10與第一磁芯121、第二磁芯122對應(yīng)組裝時，則可通過繞線架10上的凸部的增厚結(jié)構(gòu)101與薄化區(qū)121e、122e的凹部結(jié)構(gòu)相對應(yīng)設(shè)置，借此，不僅可實現(xiàn)磁芯組12薄型化的設(shè)計，同時通過繞線架10上的增厚結(jié)構(gòu)101而可增加繞線架10的支撐力，進而減少繞組10繞設(shè)時易產(chǎn)生的變形情形。當(dāng)然，薄化區(qū)121e、122e的設(shè)計并不以此為限，其主要為通過削薄該薄化區(qū)121e、122e的磁芯，以達到使變壓器結(jié)構(gòu)I薄型化的目的，故其可具有多種的實施方式，舉例來說，薄化區(qū)121Θ、122e亦可為由內(nèi)向外傾斜的一斜面結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，若薄化區(qū)121e、122e為斜面結(jié)構(gòu)，則與的對應(yīng)設(shè)置的繞線架10的增厚結(jié)構(gòu)101則為相對由外向內(nèi)傾斜的斜面結(jié)構(gòu)，通過此兩相對應(yīng)的斜面結(jié)構(gòu)以使繞線架10的增厚結(jié)構(gòu)101可與薄化區(qū)121e、122e彼此對應(yīng)設(shè)置，由此可見，薄化區(qū)121e、122e的型態(tài)可由實際施作情形而任施變化，并不以此為限。至于薄化區(qū)121e、122e的數(shù)量，于本實施例中，如圖2所示，第一磁芯121的第一邊柱121c的切線X1、X3與第二邊柱121d的切線X2、X4可定義出兩對應(yīng)設(shè)置的薄化區(qū)121e(即為第一磁芯121的兩開口處)，然而其數(shù)量亦不以此為限。
[0040]請繼續(xù)參閱本發(fā)明的圖1，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，本發(fā)明的變壓器I的組裝流程如下:首先，提供一繞線架10，將一繞組11的主級繞線110及次級繞線111分別繞設(shè)于繞線架10的繞線部100上，并使其分別朝繞線架10的兩相對側(cè)出線。接著，將磁芯組12的第一磁芯121及第二磁芯122的中柱121b、122b對應(yīng)于繞線架10的通道102而分別向下、向上設(shè)置，以使繞線架10上、下表面的增厚結(jié)構(gòu)101分別對應(yīng)于第一磁芯121、第二磁芯122的薄化區(qū)121e、122e而設(shè)置,而使繞線架10可穩(wěn)固地設(shè)置于第一磁芯121與第二磁芯122之間，最后，在進行相關(guān)的出線焊接作業(yè)以及以一絕緣介質(zhì)(未圖示)進行絕緣、包覆固定作業(yè)，借此以完成本發(fā)明的變壓器I的組裝。如此一來，通過具備薄化區(qū)121e、122e的第一磁芯121及第二磁芯122，不僅可節(jié)省磁芯組12的材料成本，同時更可通過磁芯組12的薄型化設(shè)置，以降低變壓器I的整體厚度，并可增強繞線架10的結(jié)構(gòu)強度。
[0041]請參閱圖3，其為本發(fā)明另一較佳實施例的變壓器結(jié)構(gòu)的磁芯結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所不，磁芯21與前述的實施例相同，具有磁板21a、中柱21b、第一邊柱21c及第二邊柱22d等結(jié)構(gòu)，且由其第一邊柱21c與中柱21b的切線BI的垂直距離Al及第二邊柱21d與中柱21b的切線B2的垂直距離A2之間亦同樣可定義出兩對稱設(shè)置的薄化區(qū)21e，且該薄化區(qū)21e的磁板21a具有高低差，然而于本實施例中，此磁芯21可為但不限為一 RM型鐵芯。由此可知，磁芯21的型態(tài)并不限定為前述的PJ型鐵芯或是RM型鐵芯，其主要為模擬推算出該等鐵芯中磁通密度較小的區(qū)域，以將的定義為薄化區(qū)，進而可對該薄化區(qū)的磁板進行削薄的動作，以使磁芯薄型化，并可實現(xiàn)將變壓器結(jié)構(gòu)薄型化的目標(biāo)。
[0042]綜上所述，本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)將磁芯組的磁通密度較低的區(qū)域定義形成薄化區(qū)，并對之進行削薄動作，以使薄化區(qū)的磁板具有高低差，并搭配繞線架的增厚結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以使繞線架的增厚結(jié)構(gòu)與磁芯組的薄化區(qū)對應(yīng)設(shè)置，并通過該薄化區(qū)的設(shè)計以可節(jié)省磁芯組的材料成本，并可增強繞線架的結(jié)構(gòu)強度，此外，由于薄化區(qū)的磁通密度較低，故于其削薄的情況下，不會影響到變壓器結(jié)構(gòu)的整體磁通量，即其可于不影響現(xiàn)有的電氣特性的下，更能使磁芯組薄型化，進而可使變壓器達到薄型化設(shè)計的目標(biāo)。
[0043]縱使本發(fā)明已由上述實施例詳細(xì)敘述而可由熟悉本領(lǐng)域普通技術(shù)人員任施匠思而為諸般修改，然皆不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書所欲保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器結(jié)構(gòu)，包括: 一繞線架，其具有一繞線部； 一繞組，繞設(shè)于該繞線架的繞線部上；以及 一磁芯組，包括一第一磁芯及一第二磁芯，該第一磁芯及該第二磁芯分別具有一磁板、一中柱及兩對應(yīng)設(shè)置的第一邊柱及第二邊柱，其中該中柱與該第一邊柱及該第二邊柱共同定義出至少一薄化區(qū)，且該薄化區(qū)的該磁板具有一高低差； 其中，該繞線架相對于該磁芯組的該第一磁芯及該第二磁芯的該薄化區(qū)處具有一增厚結(jié)構(gòu)，當(dāng)該繞線架設(shè)置于該第一磁芯及該第二磁芯之間時，該繞線架的該增厚結(jié)構(gòu)與該薄化區(qū)具有高低差的該磁板相對應(yīng)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該薄化區(qū)的范圍由該第一邊柱與該中柱切線的垂直距離至該第二邊柱與該中柱切線的垂直距離共同定義而出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該薄化區(qū)為一凹部結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該繞線架的該增厚結(jié)構(gòu)為一凸部結(jié)構(gòu)，以與該薄化區(qū)的該凹部結(jié)構(gòu)相對應(yīng)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該薄化區(qū)為由內(nèi)向外傾斜的一斜面結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該繞線架的該增厚結(jié)構(gòu)為由外向內(nèi)傾斜的一斜面結(jié)構(gòu)，以與該薄化區(qū)的該斜面結(jié)構(gòu)彼此對應(yīng)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該第一磁芯及該第二磁芯為一PJ型鐵芯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該第一磁芯及該第二磁芯為一RM型鐵芯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該繞組包括一主級繞線及一次級繞線。
【文檔編號】H01F27/30GK104240912SQ201310244510
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】魏伯佑, 曹越, 彭賢均, 顏錞靖 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司