專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中提供了這樣的高壓產(chǎn)生(high-voltage generating)變壓器，其中，成對(duì)的主繞組和副繞組與整流電路彼此集成在一起。變壓器的輸出電壓取決于輸入電壓以及主繞組和副繞組之間的匝數(shù)比(turn ratio)來(lái)確定。
因此，為了在主側(cè)(primary side)的輸入電壓較低時(shí)獲得高壓電，需要高匝數(shù)比，從而，降低主繞組的匝數(shù)，且增加副繞組的匝數(shù)。
然而，由于無(wú)法使得主繞組的匝數(shù)小于1，所以，例如，當(dāng)需要1000的匝數(shù)比時(shí)，副繞組的匝數(shù)應(yīng)是1000或更大。實(shí)際上，主繞組的匝數(shù)大于1，從而，副繞組的匝數(shù)將更大。
副繞組匝數(shù)的增加涉及繞組內(nèi)分布電容的增加，且隨著工作頻率的增加，損失變得更大。
為了避免該問題提出一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，副繞組被分成許多個(gè)副繞組，以形成多層繞組(層繞組(layer winding))，整流器分別連接至分開的副繞組，且整流器彼此串聯(lián)連接，以獲得高壓，此外還提出一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，使用電壓倍增整流電路(voltagemultiplier rectifier circuit)作為整流電路。
然而，這種結(jié)構(gòu)引起變壓器尺寸的增加以及整流電路元件數(shù)量的增加，因此，在減少尺寸、成本、以及確?？煽啃苑矫媸遣焕摹?br> 此外，提出一種變壓器，其中，主繞組被分成用于單個(gè)副繞組的多個(gè)主繞組，且多個(gè)主繞組彼此并聯(lián)連接，從而在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)獲得高電流輸出(參見第2002-367837號(hào)日本專利公開)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在具有上述彼此串聯(lián)連接的多個(gè)主繞組的變壓器結(jié)構(gòu)中，主繞組彼此不獨(dú)立，只是簡(jiǎn)單地彼此分開。主繞組僅產(chǎn)生一個(gè)磁通量，因此，具有與一個(gè)主繞組相同的作用，且輸出電壓不能增加。
考慮到這種情況，產(chǎn)生了本發(fā)明，并期望提供一種變壓器，該變壓器可以提供高壓且有利于實(shí)現(xiàn)尺寸和成本的降低。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種變壓器，其包括鐵芯和纏繞在鐵芯周圍的繞組，其中，該鐵芯包括柱形輸出端鐵芯部；多個(gè)柱形輸入端鐵芯部，其位于輸出端鐵芯部的附近；以及連接鐵芯部，其被構(gòu)造成將沿多個(gè)輸入端鐵芯部長(zhǎng)度方向的兩端連接至沿輸出端鐵芯部長(zhǎng)度方向的兩端，并且該繞組包括多個(gè)主繞組，分別纏繞在多個(gè)輸入端鐵芯部的周圍；副繞組，纏繞在輸出端鐵芯部的周圍；以及被產(chǎn)生的磁通量，通過各個(gè)主繞組經(jīng)由連接鐵芯部獨(dú)立穿過輸出端鐵芯部而在相應(yīng)的輸入端鐵芯部?jī)?nèi)產(chǎn)生該磁通量，從而多個(gè)所產(chǎn)生的磁通量的總和與副繞組相交。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器中，通過多個(gè)主繞組在各個(gè)輸入端鐵芯部?jī)?nèi)的產(chǎn)生的被產(chǎn)生磁通量，經(jīng)由連接鐵芯部而獨(dú)立地穿過輸出端鐵芯部，從而各個(gè)主繞組的所產(chǎn)生磁通量的總和與副繞組相交。因此，相比于現(xiàn)有的變壓器，有可能獲得較高的輸出電壓，且減少副繞組的匝數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器有利于在獲得高壓的同時(shí)減少尺寸和成本。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的變壓器的主視圖；圖2是沿圖1的線A-A截取的剖面圖；圖3是使用變壓器的電源電路的電路圖；圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器的剖面圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖6是使用變壓器的電源電路的電路圖；圖7是根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器的剖面圖；圖8是根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器的剖面圖；
圖9是根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器的剖面圖；以及圖10是示出根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)接下來(lái)，將參照附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10的主視圖。圖2是沿圖1的線A-A截取的剖面圖。
如圖1和圖2所示，變壓器10具有鐵芯12(芯)、主繞組14和副繞組16。
鐵芯12具有柱形輸出端鐵芯部20、位于輸出端鐵芯部20附近的多個(gè)柱形輸入端鐵芯部18、以及連接鐵芯部22，該連接鐵芯部用于將沿多個(gè)柱形輸入端鐵芯部18長(zhǎng)度方向的兩端連接至沿輸出端鐵芯部20長(zhǎng)度方向的兩端。
本實(shí)施例設(shè)置有兩個(gè)輸入端鐵芯部18和一個(gè)輸出端鐵芯部20。輸入端鐵芯部18和輸出端鐵芯部20彼此平行設(shè)置。兩個(gè)輸入端鐵芯部18和一個(gè)輸出端鐵芯部20被設(shè)置成沿垂直于鐵芯部長(zhǎng)度方向的方向而布置的延伸直線的形狀。兩個(gè)輸入端鐵芯部18被設(shè)置成，使得輸出端鐵芯部20介于輸入端鐵芯部18之間。
在本實(shí)施例中，通過將具有E字母形狀(從前方看)的兩個(gè)分離體1220連接在一起而形成鐵芯12，分離體1220具有相同形狀和相同尺寸。
如圖1所示，每個(gè)分離體1220由直線部1202以及三個(gè)柱體1204構(gòu)成，其中直線部具有矩形截面并以直線形式延伸，三個(gè)柱體從直線部1202延伸方向的兩端和中央、沿著與直線部1202延伸方向垂直的相同方向直立，并具有矩形截面，還具有相同高度。
兩個(gè)分離體1220相互結(jié)合，其中，兩個(gè)分離體1220的柱體1204的端部彼此相對(duì)并且芯隙G介于柱體1204的端部之間。
因此，在每個(gè)分離體1220的三個(gè)柱體1204中，位于直線部1202長(zhǎng)度方向兩端的兩個(gè)柱體1204分別構(gòu)成兩個(gè)輸入端鐵芯部18，并且中心柱體1204構(gòu)成輸出端鐵芯部20。直線部1202構(gòu)成連接鐵芯部22。
鐵芯12由軟磁材料制成?？梢允褂眠^去已知的材料，例如硅鋼板、透磁合金、或鐵氧體(ferrite)，作為這種軟磁材料。
主繞組14分別纏繞在多個(gè)輸入端鐵芯部18周圍。在本實(shí)施例中，主繞組14纏繞在兩個(gè)輸入端鐵芯部18的周圍。每個(gè)主繞組14的匝數(shù)是N1。
每個(gè)主繞組14的兩端1402都彼此并聯(lián)地連接至變壓器10的輸入端子1002。
副繞組16通過具有多個(gè)凹槽的線軸24纏繞在輸出端鐵芯部20的周圍。副繞組16的匝數(shù)是N2。
副繞組16的兩端1602連接至變壓器10的輸出端子1004。
下面將描述變壓器10的動(dòng)作和效果。
當(dāng)向輸入端子1002提供輸入電壓V1時(shí)，兩個(gè)主繞組14在各自的輸入端鐵芯部18中產(chǎn)生獨(dú)立的磁通量1和2(被產(chǎn)生磁通量1和2)，這些磁通量1和2經(jīng)由連接鐵芯部22穿過輸出端鐵芯部20，從而，磁通量1和2的總和與副繞組16相交。因此副繞組16的輸出電壓V2取決于磁通量1+2。
副繞組16的輸出電壓V2與同副繞組16相交的磁通量的量成比例。在根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10中，由于設(shè)置了匝數(shù)是N1的兩個(gè)主繞組14，所以與副繞組16相交的磁通量是設(shè)置有匝數(shù)為N1的一個(gè)主繞組14的現(xiàn)有變壓器的磁通量的兩倍，因此能夠獲得是現(xiàn)有變壓器的輸出電壓的兩倍的輸出電壓。換句話說(shuō)，與現(xiàn)有變壓器相比，副繞組16的匝數(shù)可以減半。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10的優(yōu)點(diǎn)在于，在獲得高壓的同時(shí)減少了尺寸和成本。
此外，由于可以減少副繞組16的匝數(shù)，因此，能夠減少副繞組16內(nèi)出現(xiàn)的電容分量(capacitive component)，且可減少由電容分量不必要消耗的能量。因此，根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10的優(yōu)點(diǎn)在于提高電特性，且確保變壓器10的可靠性。
下面將描述第一具體實(shí)例，該實(shí)例在電源電路中使用了根據(jù)第一實(shí)施例的變壓器10。
圖3是使用變壓器10的電源電路50的電路圖。
本實(shí)例中的電源電路50用作高壓電源，例如用作用于驅(qū)動(dòng)場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)的電源。
電源電路50包括變壓器10、控制/驅(qū)動(dòng)電路52、第一開關(guān)元件54A、第二開關(guān)元件54B、電容器55、整流電路56、平滑和輸出電壓檢測(cè)電路(smoothing and output voltage detecting circuit)58等。
控制/驅(qū)動(dòng)電路52被供應(yīng)有電源Vcc，且輸出第一方波S1和第二方波S2。第一方波S1和第二方波S2具有50％或更低的負(fù)荷比(duty ratio)，且彼此的相位差為180度。
第一開關(guān)元件54A的一個(gè)端子連接至電源Vcc。第一開關(guān)元件54A的另一端子和第二開關(guān)元件54B的一個(gè)端子連接至公共輸出端子54C。第二開關(guān)元件的另一端子接地。
第一開關(guān)元件54A被供以一個(gè)方波S1，從而其進(jìn)行開-關(guān)操作。第二開關(guān)元件54B被供以另一方波S2，從而其進(jìn)行開-關(guān)操作。
輸出端子54C經(jīng)由電容器55連接至變壓器10的一個(gè)輸入端子1002。變壓器10的另一輸入端子1002接地。
變壓器10的輸出端子1004連接至整流電路56。
整流電路56由第一二極管5602、第二二極管5604、和電容器5605構(gòu)成。
第一二極管5602具有連接至變壓器10的一個(gè)輸出端子1004的陰極，并且具有接地且經(jīng)由電容器5605連接至另一輸出端子1004的陽(yáng)極。
第二二極管5604的陽(yáng)極連接至第一二極管5602的陰極，且第二二極管5604的陰極形成整流電路56的輸出端子。
平滑和輸出電壓檢測(cè)電路58由第一電容器5802、第二電容器5804、第一電阻器5806、以及第二電阻器5808組成，其中，第一電容器5802和第二電容器5804在整流電路56的輸出端子與地之間彼此串聯(lián)連接，并且第一電阻器5806和第二電阻器5808在整流電路56的輸出端子與地之間彼此串聯(lián)連接。
此外，第一電容器5802與第二電容器5804之間的連接點(diǎn)以及第一電阻器5806與第二電阻器5808之間的連接點(diǎn)連接至公共連接點(diǎn)5810。公共連接點(diǎn)5810連接至控制/驅(qū)動(dòng)電路52。
下面將描述電源電路50的操作。
控制/驅(qū)動(dòng)電路52用來(lái)使得第一開關(guān)元件54A和第二開關(guān)元件54B交替執(zhí)行開-關(guān)操作。從而在輸出端54C處產(chǎn)生交變電壓，并且該交變電壓作為輸入電壓V1經(jīng)由電容器55供應(yīng)給變壓器10的輸入端子1002。
變壓器10的每個(gè)主繞組14都被供以交變電壓V1，從而變壓器10從副繞組16輸出升高了的輸出電壓V2。
輸出電壓V2通過整流電路56整流，并通過平滑電路(smoothing circuit)58平滑，接著，作為直流輸出電壓V3輸出。
通過電阻器5806和5808分開輸出電壓V3，使得公共連接點(diǎn)5810處產(chǎn)生電壓?？刂?驅(qū)動(dòng)電路52基于被分開的電壓來(lái)調(diào)節(jié)第一方波S1和第二方波S2的負(fù)荷比(脈沖寬度)，使得輸出電壓V3具有預(yù)定值，從而進(jìn)行反饋控制。
在本實(shí)例中，例如，電源電壓Vcc大約是3.5V，作為電池輸出電壓。第一方波S1和第二方波S2具有60kHz至120kHz的頻率。輸出電壓V3大約是10KV(3mA)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10可以用在作為高壓電源的電源電路50中。通過減少變壓器10的尺寸和成本，變壓器10的優(yōu)點(diǎn)在于減小了電源電路50以及包括該電源電路50的電子裝置的尺寸和成本。變壓器10顯著的優(yōu)點(diǎn)在于減小了以低壓電源(諸如電池等)工作的便攜式電子裝置的尺寸和重量。
(第二實(shí)施例)下面將描述第二實(shí)施例。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，第二實(shí)施例具有三個(gè)主繞組14和三個(gè)輸入端鐵芯部18。
圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10的剖面圖。圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10的鐵芯12的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
順便提及，在下面描述的實(shí)施例中，用相同參考標(biāo)號(hào)表示與第一實(shí)施例相同或相似的部件和元件。
如圖4和圖5所示，根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10內(nèi)的鐵芯12具有一個(gè)輸出端鐵芯部20；三個(gè)輸入端鐵芯部18，其位于輸出端鐵芯部20的附近；以及連接鐵芯部22，用于將三個(gè)輸入端鐵芯部18長(zhǎng)度方向上的兩端連接至輸出端鐵芯部20長(zhǎng)度方向上的兩端。
三個(gè)輸入端鐵芯部18和輸出端鐵芯部20彼此平行設(shè)置。三個(gè)輸入端鐵芯部18設(shè)置在輸出端鐵芯部20的周圍。
在第二實(shí)施例中，如圖5所示，通過將第一分離體1222和第二分離體1224連接在一起而形成鐵芯12。
第一分離體1222由矩形板狀的板部1210和四個(gè)柱體1212構(gòu)成，其中四個(gè)柱體從板部1210上表面上的四個(gè)角部豎起，并具有矩形截面，還具有相同高度。
第二分離體1224形成為與板部1210相同的矩形板形狀。
第一分離體1222和第二分離體1224彼此相連接，使得第一分離體1222的四個(gè)柱體1212的端部與第二分離體1224相接觸。
因此，在第一分離體1222的四個(gè)柱體1212中，三個(gè)柱體1212分別形成三個(gè)輸入端鐵芯部18，剩下的一個(gè)柱體1212形成輸出端鐵芯部20。第二分離體1224和板部1210形成連接鐵芯部22。
雖然上面已經(jīng)描述了使用第二分離體1224的情況，但是，通過將第一分離體1222的四個(gè)柱體1212的高度減半以及使用兩個(gè)這樣的第一分離體1222能夠形成鐵芯12。
與第一實(shí)施中的一樣，鐵芯12由軟磁鐵材料制成。
主繞組14分別纏繞在三個(gè)輸入鐵芯部18的周圍。每個(gè)主繞組14的匝數(shù)是N1。
與第一實(shí)施例中的一樣，每個(gè)主繞組14的兩端1402都彼此并聯(lián)地連接至變壓器10的輸入端子1002。
副繞組16纏繞在輸出端鐵芯部20的周圍。副繞組16的匝數(shù)是N2。
與第一實(shí)施例中的一樣，副繞組16的兩端1602連接至變壓器10的輸出端子1004。
下面將描述變壓器10的操作和效果。
當(dāng)輸入電壓V1被供應(yīng)給輸入端子1002時(shí)，三個(gè)主繞組14在各自的輸入端鐵芯部18產(chǎn)生獨(dú)立的磁通量1、2和3(被產(chǎn)生磁通量1、2和3)，這些磁通量1、2和3經(jīng)由連接鐵芯部22穿過輸出端鐵芯部20，從而磁通量1、2和3的全部與副繞組16相交。因此，副繞組16的輸出電壓V2取決于磁通量1+2+3。
副繞組16的輸出電壓V2與同副繞組16相交的磁通量的量成比例。在根據(jù)本實(shí)施例的變壓器10中，由于設(shè)置三個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14，所以與副繞組16相交的磁通量是設(shè)置有一個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14的現(xiàn)有變壓器磁通量的三倍，因此，可以獲得是現(xiàn)有變壓器輸出電壓的三倍的輸出電壓。換句話說(shuō)，副繞組16的匝數(shù)可以減小至現(xiàn)有變壓器相應(yīng)匝數(shù)的1/3。
因此，根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10理所當(dāng)然地具有第一實(shí)施例的操作和效果，并且有了三個(gè)主繞組14和三個(gè)輸入端鐵芯部18，根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器在以下方面比第一實(shí)施例更為有利，即，在獲得高壓的同時(shí)減少尺寸和成本。此外，由于副繞組16的匝數(shù)可以進(jìn)一步減少，從而，根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10在改進(jìn)電特性和保證變壓器10的可靠性方面更為有利。
下面將描述第二具體實(shí)例，該實(shí)例在電源電路中使用了根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10。
圖6是使用變壓器10的電源電路50的電路圖。
在本實(shí)例中，圖3所示的第一具體實(shí)例中的電源電路50的變壓器10由根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10來(lái)代替，并且變壓器10之外的結(jié)構(gòu)與圖3中的相同。
當(dāng)然，圖6的電源電路50執(zhí)行與第一具體實(shí)例中的電源電路50同樣的操作，并且有了三個(gè)主繞組14和三個(gè)輸入端鐵芯部18，與第一實(shí)施例相比，變壓器10可以進(jìn)一步減少尺寸和成本。因此，在減少電源電路50以及包括這種電源電路50的電子裝置的尺寸和成本方面，根據(jù)第二實(shí)施例的變壓器10更為有利，尤其是在減少便攜式電子裝置的尺寸和重量方面更為有利。
(第三實(shí)施例)下面將描述第三實(shí)施例。
第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，第三實(shí)施例具有四個(gè)主繞組14和四個(gè)輸入端鐵芯部18。
圖7是根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10的剖面圖。
根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10中的鐵芯12A包括輸出端鐵芯部20；四個(gè)輸入端鐵芯部18，其位于輸出端鐵芯部20的附近；以及連接鐵芯部22，用于將在四個(gè)輸入端鐵芯部18長(zhǎng)度方向上的兩端連接至在輸出端鐵芯部20長(zhǎng)度方向上的兩端。
四個(gè)輸入端鐵芯部18和輸出端鐵芯部20彼此平行設(shè)置。四個(gè)輸入端鐵芯部18設(shè)置在輸出端鐵芯端20的周圍。
主繞組14分別纏繞在四個(gè)輸入端鐵芯部18的周圍。每個(gè)主繞組14的匝數(shù)是N1。
與第一實(shí)施例中的一樣，每個(gè)主繞組14的兩端1402都彼此并聯(lián)地連接至變壓器10的輸入端子1002。
副繞組16纏繞在輸出端鐵芯部20的周圍。副繞組16的匝數(shù)是N2。
與在第一實(shí)施例中的一樣，副繞組16的兩端1602連接至變壓器10的輸出端子1004。
根據(jù)第三實(shí)施例的鐵芯12A使用根據(jù)第二實(shí)施例的彼此連接的兩個(gè)鐵芯12，其中，一個(gè)鐵芯12的板部1210的一側(cè)與另一鐵芯12的板部1210的一側(cè)相接觸。
因此，在兩個(gè)第一分離體1222的八個(gè)柱體1212中，沿兩個(gè)鐵芯12設(shè)置的方向位于外側(cè)的四個(gè)柱體1212分別形成四個(gè)輸入端鐵芯部18，并且沿兩個(gè)鐵芯12設(shè)置的方向位于內(nèi)側(cè)的其余四個(gè)柱體1212形成單一的輸出端鐵芯部20。第二分離體1224和板部1210形成連接鐵芯部22。
與第一實(shí)施例中的一樣，該鐵芯12由軟磁鐵材料形成。
下面將描述變壓器10的操作和效果。
當(dāng)輸入電壓被供應(yīng)給輸入端子1002時(shí)，四個(gè)主繞組14在各自的輸入端鐵芯部18內(nèi)產(chǎn)生獨(dú)立的磁通量1、2、3和4(被產(chǎn)生磁通量1、2、3和4)，并且這些磁通量1、2、3和4經(jīng)由連接鐵芯部22穿過輸出端鐵芯部20，從而，磁通量1、2、3和4的全部與副繞組16相交。因此，副繞組16的輸出電壓V2取決于磁通量1+2+3+4。
副繞組16的輸出電壓V2與同副繞組16相交的磁通量的量成比例。在根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10中，由于設(shè)置了四個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14，所以與副繞組16相交的磁通量是設(shè)置有一個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14的現(xiàn)有變壓器磁通量的四倍，因此，可以獲得是現(xiàn)有變壓器輸出電壓四倍的輸出電壓。換句話說(shuō)，副繞組16的匝數(shù)可以減少至現(xiàn)有變壓器的1/4。
因此，當(dāng)然，根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10具有第一實(shí)施例的操作和效果，并且有了四個(gè)主繞組14和四個(gè)輸入端鐵芯部18，根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10在以下方面甚至比第二實(shí)施例更有利，即，在獲得高壓的同時(shí)減少尺寸和成本。此外，由于副繞組16的匝數(shù)可以進(jìn)一步減少，所以根據(jù)第三實(shí)施例的變壓器10在改進(jìn)電特性以及保證變壓器10的可靠性方面甚至更有利。
(第四實(shí)施例)下面將描述第四實(shí)施例。
第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，第四實(shí)施例具有六個(gè)主繞組14和六個(gè)輸入端鐵芯部18圖8是根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10的剖面圖。
根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10中的鐵芯12B包括輸出端鐵芯部20；六個(gè)輸入端鐵芯部18，其位于輸出端鐵芯部20的附近；以及連接鐵芯部22，用于將六個(gè)輸入端鐵芯部18長(zhǎng)度方向上的兩端連接至輸出端鐵芯部20長(zhǎng)度方向上的兩端。
六個(gè)輸入端鐵芯部18和輸出端鐵芯部20彼此平行設(shè)置。六個(gè)輸入端鐵芯部18設(shè)置在輸出端鐵芯端20的周圍。
主繞組14分別纏繞在六個(gè)輸入端鐵芯部18的周圍。每個(gè)主繞組14的匝數(shù)是N1。
與第一實(shí)施例中的一樣，每個(gè)主繞組14的兩端1402都彼此串聯(lián)地連接至變壓器10的輸入端子1002。
副繞組16纏繞在輸出端鐵芯部20的周圍。副繞組16的匝數(shù)是N2。
與第一實(shí)施例中的一樣，副繞組16的兩端1602連接至變壓器10的輸出端子1004。
根據(jù)第四實(shí)施例的鐵芯12B使用兩個(gè)根據(jù)第二實(shí)施例的鐵芯12，該兩個(gè)鐵芯12被設(shè)置成，使得一個(gè)鐵芯12的板部1210的一側(cè)鄰接另一鐵芯12的板部1210的一側(cè)。
因此，通過如上所述地設(shè)置兩個(gè)第一分離體1222，提供了這樣的兩行，其中每行都包括布置于其中的四個(gè)柱體1212。在一行內(nèi)的四個(gè)柱體1212以及在另一行兩端處的兩個(gè)柱體1212分別形成輸入端鐵芯部18。在另一行內(nèi)的兩個(gè)中央柱體1212形成單一輸出端鐵芯部20。第二分離體1224和板部1210形成連接鐵芯部22。
與第一實(shí)施例中的一樣，鐵芯12由軟磁鐵材料形成。
下面將描述變壓器10的操作和效果。
當(dāng)輸入電壓V1被供應(yīng)給輸入端子1002時(shí)，六個(gè)主繞組14在各自的輸入端鐵芯部18內(nèi)產(chǎn)生獨(dú)立的磁通量1、2、3、4、5和6(被產(chǎn)生磁通量1、2、3、4、5和6)，并且這些磁通量1、2、3、4、5和6經(jīng)由連接鐵芯部22穿過輸出端鐵芯部20，從而，磁通量1、2、3、4、5和6的全部與副繞組16相交。因此，副繞組16的輸出電壓V2取決于磁通量1+2+3+4+5+6。
副繞組16的輸出電壓V2與同副繞組16相交的磁通量的量成比例。在根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10中，由于設(shè)置了六個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14，與副繞組16相交的磁通量是設(shè)置有一個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14的現(xiàn)有變壓器磁通量的六倍，因此，可以獲得是現(xiàn)有變壓器的輸出電壓六倍的輸出電壓。換句話說(shuō)，副繞組16的匝數(shù)可以減少至現(xiàn)有變壓器的1/6。
因此，當(dāng)然，根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10具有第一實(shí)施例的操作和效果，并且有了六個(gè)主繞組14和六個(gè)輸入端鐵芯部18，根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10在如下方面甚至比第三實(shí)施例更有利，即在獲得高壓的同時(shí)減少尺寸和成本的方面。此外，由于副繞組16的匝數(shù)可以進(jìn)一步減少，所以根據(jù)第四實(shí)施例的變壓器10在改進(jìn)電特性以及保證變壓器10的可靠性方面甚至更有利。
(第五實(shí)施例)下面將描述第五實(shí)施例。
第五實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，第五實(shí)施例具有四個(gè)主繞組14和四個(gè)輸入端鐵芯部18。
圖9是根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10的剖面圖。圖10是示出根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10的鐵芯12C的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
如圖9和圖10所示，根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10中的鐵芯12C具有一個(gè)輸出端鐵芯部20；四個(gè)輸入端鐵芯部18，其位于輸出端鐵芯部20的附近；以及連接鐵芯部22，用于將四個(gè)輸入端鐵芯部18長(zhǎng)度方向上的兩端連接至輸出端鐵芯部20長(zhǎng)度方向上的兩端。
四個(gè)輸入端鐵芯部18和輸出端鐵芯部20彼此平行設(shè)置。四個(gè)輸入端鐵芯部18設(shè)置在輸出端鐵芯端20的周圍。
在第五實(shí)施例中，如圖10所示，鐵芯12C通過將兩個(gè)第一分離體1230和第二分離體1232連接在一起而形成。
每個(gè)第一分離體1230都由板部1240和三個(gè)柱體1242構(gòu)成，該三個(gè)柱體1242從板部1240上表面的延伸方向上的兩端和中部直立，并具有矩形截面形狀，還具有相同高度。
第二分離體1232形成為矩形板形狀，該矩形板具有的輪廓包含，在設(shè)置兩個(gè)第一分離體1230狀態(tài)下的六個(gè)柱體1242。
通過設(shè)置兩個(gè)第一分離體1230的板部1240以使它們彼此平行且彼此鄰近，并通過將六個(gè)柱體1242的端部連接至第二分離體1232以使六個(gè)柱體1242的端部與第二分離體1232相接觸，來(lái)形成鐵芯12C。
因此，在每個(gè)第一分離體1230的三個(gè)柱體1242中，位于兩端處的兩個(gè)柱體1242分別形成兩個(gè)輸入端鐵芯部18。從而，設(shè)置了所有的四個(gè)輸入端鐵芯部18。
兩個(gè)第一分離體1230的中央柱體1242形成單一輸出端鐵芯部20。
第二分離體1232和板部1240形成連接鐵芯部22。
與第一實(shí)施例中的一樣，鐵芯12C由軟磁鐵材料形成。
主繞組14分別纏繞在四個(gè)輸入端鐵芯部18的周圍。每個(gè)主繞組14的匝數(shù)是N1。
與第一實(shí)施例中的一樣，每個(gè)主繞組14的兩端1402都彼此串聯(lián)地連接至變壓器10的輸入端子1002。
副繞組16纏繞在輸出端鐵芯部20的周圍。副繞組16的匝數(shù)是N2。
與第一實(shí)施例中的一樣，副繞組16的兩端1602連接至變壓器10的輸出端子1004。
下面將描述變壓器10的操作和效果。
當(dāng)輸入電壓V1被供應(yīng)給輸入端子1002時(shí)，四個(gè)主繞組14在各自的輸入端鐵芯部18中產(chǎn)生獨(dú)立的磁通量1、2、3和4(被產(chǎn)生磁通量1、2、3和4)，并且這些磁通量1、2、3和4經(jīng)由連接鐵芯部22而穿過輸出端鐵芯部20，從而磁通量1、2、3和4的全部與副繞組16相交。因此，副繞組16的輸出電壓V2取決于磁通量1+2+3+4。
副繞組16的輸出電壓V2與同副繞組16相交的磁通量的量成比例。在根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10中，由于設(shè)置了四個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14，所以與副繞組16相交的磁通量是設(shè)置有一個(gè)主繞組(其匝數(shù)是N1)14的現(xiàn)有變壓器磁通量的四倍，因此，可以獲得是現(xiàn)有變壓器輸出電壓的四倍的輸出電壓。換句話說(shuō)，副繞組16的匝數(shù)可以減小至現(xiàn)有變壓器的1/4。
因此，當(dāng)然，根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10具有第一實(shí)施例的操作和效果，并且有了四個(gè)主繞組14和四個(gè)輸入端鐵芯部18，根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10在以下方面甚至比第二實(shí)施例更有利，即在獲得高壓的同時(shí)減少尺寸和成本的方面。此外，由于副繞組16的匝數(shù)可以進(jìn)一步減少，從而根據(jù)第五實(shí)施例的變壓器10在改進(jìn)電特性和保證變壓器10的可靠性方面更為有利。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和一定范圍內(nèi)的其它因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、分割和替換，它們均應(yīng)包含在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，包括鐵芯；以及繞組，其纏繞在所述鐵芯的周圍；其中，所述鐵芯包括柱形輸出端鐵芯部；多個(gè)柱形輸入端鐵芯部，其位于所述輸出端鐵芯部的附近；以及連接鐵芯部，其被構(gòu)造成將所述多個(gè)輸入端鐵芯部的長(zhǎng)度方向的兩端連接至所述輸出端鐵芯部的長(zhǎng)度方向的兩端，所述繞組包括多個(gè)主繞組，其分別纏繞在所述多個(gè)輸入端鐵芯部的周圍；副繞組，其纏繞在所述輸出端鐵芯部的周圍；以及被產(chǎn)生磁通量，其通過所述主繞組在所述輸入端鐵芯部?jī)?nèi)相應(yīng)地被產(chǎn)生，所述主繞組經(jīng)由所述連接鐵芯部而獨(dú)立地穿過所述輸出端鐵芯部，從而多個(gè)所述被產(chǎn)生磁通量的全部與所述副繞組相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中，所述輸入端鐵芯部和所述輸出端鐵芯部彼此平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中，所述輸入端鐵芯部和所述輸出端鐵芯部彼此平行設(shè)置，并且被設(shè)置成沿垂直于所述輸入端鐵芯部和所述輸出端鐵芯部的長(zhǎng)度方向布置的延伸直線的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中，所述多個(gè)輸入端鐵芯部設(shè)置在所述輸出端鐵芯部的周圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中，所述輸出端鐵芯部由多個(gè)柱體形成，并且所述副繞組纏繞在所述多個(gè)柱體的周圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器，包括鐵芯；以及繞組，其纏繞在鐵芯的周圍；其中，該鐵芯包括柱形輸出端鐵芯部、多個(gè)柱形輸入端鐵芯部、以及連接鐵芯部，該繞組包括多個(gè)主繞組、副繞組、以及被產(chǎn)生磁通量。
文檔編號(hào)H01F27/24GK101071680SQ20071009044
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者巖井賢次 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社