專利名稱：多功能變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器，尤其涉及一種同時(shí)具有電感及變壓功能的多功能變壓器。
背景技術(shù)：
圖1為已知一種變壓器的原理示意圖。請參考圖1，線圈型的變壓器100于1885 年首度生產(chǎn)后，至今已超過一世紀(jì)，且長時(shí)間以來已經(jīng)廣為運(yùn)用且有諸多的改良，設(shè)計(jì)出很多不同的型態(tài)，但是其作用原理仍然是一致的。變壓器100主要是利用電能與磁能轉(zhuǎn)換感應(yīng)的原理，將兩組線圈110、120繞制在共同的磁芯(core) 130上，并且與電源(AC) 140連接。通常，連接電源140端的線圈110稱為一次側(cè)線圈或主線圈(primarycoil)，而連接負(fù)載端R的線圈120稱為二次側(cè)線圈或副線圈(secondarycoil)。當(dāng)線圈110接上交流電源， 通過線圈的電流會(huì)影響磁芯130的磁通量變化，而另一端的線圈120會(huì)因?yàn)楦袘?yīng)的電動(dòng)勢而產(chǎn)生另一個(gè)相同頻率的交流電。法拉第定律(Faraday's Law)可說明感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通量以及線圈匝數(shù)的關(guān)系。在理想情況下，線圈每一匝的磁通量皆相同，故感應(yīng)電壓與線圈匝數(shù)成正比， 若線圈120的圈數(shù)N2大于線圈110的圈數(shù)Ni，則該變壓器為升壓變壓器(stet-up transformer)，反之貝Ij為降壓變壓器(step-downtransformer)。當(dāng)將變壓器100應(yīng)用于電路板上時(shí)，通常還會(huì)在電路板上設(shè)置輸出電感以及輸出電容，輸出電感及輸出電容共同組成一個(gè)輸出濾波器，且變壓器100經(jīng)由電路板上的線路分布與輸出濾波器電性相連，以使輸出濾波器可對變壓器100轉(zhuǎn)換的電壓進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生輸出電壓。然而，隨著使用此類電路板的電子裝置(如手機(jī)、液晶顯示器等)的發(fā)展趨向于輕薄短小的設(shè)計(jì)，電感元件的設(shè)置會(huì)占用電路板上較多的空間，因此在設(shè)計(jì)上積極找尋替代方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種多功能變壓器，其將電感及變壓的功能整合于一體，以達(dá)到節(jié)省成本的目的。本實(shí)用新型提出一種多功能變壓器，包括一繞線架、至少一 I形磁芯、二 E形磁芯、 多個(gè)第一線圈以及至少一第二線圈。繞線架包括一本體以及多個(gè)分隔板，其中本體具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔，而分隔板沿著本體的第一方向套設(shè)于本體，并對應(yīng)隔出多個(gè)分隔區(qū)以及一置放空間。I形磁芯沿著一第二方向插入于本體的置放空間內(nèi)，其中第一方向垂直第二方向。每一個(gè)E型磁芯具有三個(gè)末端，且位于中間的末端由繞線架的兩側(cè)對應(yīng)卡入貫孔。第一線圈設(shè)置于部分的分隔區(qū)，而第二線圈設(shè)置于至少其中一個(gè)分隔區(qū)內(nèi)，且第二線圈與其中一個(gè)第一線圈相鄰設(shè)置于不同的分隔區(qū)內(nèi)。在本實(shí)用新型的多功能變壓器的一實(shí)施例中，上述I形磁芯為由多段條狀或塊狀
3的磁芯組合而成。在本實(shí)用新型的多功能變壓器的一實(shí)施例中，上述E形磁芯的至少其中一個(gè)的位于中間的末端與I形磁芯之間有一間隙。在本實(shí)用新型的多功能變壓器的一實(shí)施例中，上述繞線架還包括位于分隔板的外側(cè)的兩個(gè)L形隔板，且各個(gè)L形隔板具有互相垂直的一第一部分及一第二部分以及設(shè)置于第一部分的一開口，其中開口與貫孔連通。此外，E形磁芯的位于相對外側(cè)的兩末端位于本體及L形隔板的外側(cè)。另外，本體、分隔板及L形隔板為一體成型。再者，多功能變壓器還包括設(shè)置于L形隔板的第二部分的多個(gè)針腳，且每一針腳與第一線圈或第二線圈對應(yīng)相連?；谏鲜觯緦?shí)用新型的多功能變壓器將電感結(jié)構(gòu)整合于變壓器，所以可同時(shí)提供變壓及電感的功能。相較于已知在電路板上除了設(shè)置變壓器之外，還需要另外有空間以設(shè)置電感，將本實(shí)用新型的多功能變壓器應(yīng)用于電路板上，可以節(jié)省組裝的人力、零件的使用成本以及電路板上的元件設(shè)置空間。為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

圖1為已知一種變壓器的原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的多功能變壓器的局部分解示意圖。圖3為圖2的多功能變壓器的組裝示意圖。圖4為圖3的多功能變壓器的E形磁芯及I形磁芯相對位置關(guān)系圖。圖5為另一實(shí)施例的多功能變壓器的I形磁芯與E形磁芯的相對位置示意圖。主要元件符號說明100:變壓器110、120:線圈130:磁芯140 電源N1、N2:線圈的圈數(shù)200:多功能變壓器210 繞線架212 本體212a 貫孔214 分隔板216 分隔區(qū)218 置放空間219 :L 形隔板219a 第一部分219b 第二部分219c:開口220:1 形磁芯[0036]230 =E 形磁芯232,234,236 末端240 第一線圈250a,250b 第二線圈260 針腳Dl 第一方向D2:第二方向T 變壓器G:間隙I 電感
具體實(shí)施方式
圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的多功能變壓器的局部分解示意圖、圖3為圖2的多功能變壓器的組裝示意圖。請同時(shí)參考圖2及圖3，多功能變壓器200包括一繞線架210、至少一 I形磁芯220、二 E形磁芯230、多個(gè)第一線圈MO以及兩個(gè)第二線圈250a、250b。繞線架210包括一本體212以及多個(gè)分隔板214，其中本體212具有沿著一第一方向Dl貫穿的一貫孔212a，而分隔板214沿著本體212的第一方向Dl套設(shè)于本體212，并對應(yīng)隔出多個(gè)分隔區(qū)216以及一置放空間218。I形磁芯220沿著一第二方向D2插入于本體212的置放空間218內(nèi)，其中第一方向Dl垂直第二方向D2。每一個(gè)E型磁芯230具有三個(gè)末端232、 234、236，且位于中間的末端234由繞線架210的兩側(cè)對應(yīng)卡入貫孔212a。第一線圈240設(shè)置于部分的分隔區(qū)216，而第二線圈250a、250b設(shè)置于兩個(gè)分隔區(qū)216內(nèi)，且第二線圈250a 與其中一個(gè)第一線圈240相鄰設(shè)置于不同的分隔區(qū)216內(nèi)。承上述，I形磁芯220可以是一體成型的長形磁芯，但也可以是由多段的條狀或塊狀的磁芯組合而成，依照實(shí)際需求而決定。另外，上述繞線架210可還包括位于分隔板214的外側(cè)的兩個(gè)L形隔板219，且各個(gè)L形隔板219具有互相垂直的一第一部分219a及一第二部分219b以及設(shè)置于第一部分 219a的一開口 219c，其中開口 219c與貫孔21 連通。另外，雖然本實(shí)施例是將本體212、 分隔板214及L形隔板219以單獨(dú)的零件組裝以形成繞線架210為例說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域人員還可以將本體212、分隔板214及L形隔板219以一體成型的方式形成繞線架210， 例如直接在本體212上長出分隔板214以及L形隔板219，可進(jìn)而節(jié)省人工組裝成本。圖4為圖3的多功能變壓器的E形磁芯及I形磁芯相對位置關(guān)系圖。由圖2、圖3 及圖4可知，當(dāng)多功能變壓器200組裝完成時(shí)，E形磁芯230的位于相對外側(cè)的兩末端232、 236會(huì)位于本體212及L形隔板219的外側(cè)，且兩個(gè)E形磁芯230的末端232、234、236相互面對而I形磁芯220相對位于兩個(gè)E形磁芯230之中。另外，由于多功能變壓器200是電路板(未示出)上的一個(gè)部件之一，為了達(dá)到有效作用的目的，多功能變壓器200可還包括設(shè)置于L形隔板219的第二部分219b的多個(gè)針腳260，且每一針腳沈0與第一線圈240或第二線圈250a、250b對應(yīng)相連，而在多功能變壓器200組裝在電路板上時(shí)，多功能變壓器200藉由其針腳沈0以與電路板電性相連。針腳 260的形狀及接合在電路板的方式為本領(lǐng)域人員能夠依照實(shí)際需求而變通，因此不再贅述。另外，針腳260可以是設(shè)置在兩個(gè)L形隔板219的同一側(cè)，或者每一個(gè)L形隔板219的兩側(cè)都可以設(shè)置有針腳260。當(dāng)然，針腳260也可以設(shè)置在分隔板214，依照實(shí)際需求決定。針腳260的數(shù)量越多，不但可以增加多功能變壓器200設(shè)置于電路板上的組裝穩(wěn)固性，還可以提升多功能變壓器200與電路板的電性穩(wěn)定度。請繼續(xù)同時(shí)參考圖2、圖3及圖4，由于I形磁芯220與位于圖4中右側(cè)的E形磁芯230的末端232、234、236相接觸形成一個(gè)磁通路，并且在通電時(shí)，會(huì)與繞置于其上的兩相鄰的第一線圈240及第二線圈250a共同形成一個(gè)變壓器T。須特別說明的是，位于圖4中左側(cè)的E形磁芯230的位于中間的末端234與I形磁芯220之間有一間隙G，以在通電時(shí)位于相對左側(cè)的E形磁芯230與I形磁芯220及第二線圈250b共同形成一個(gè)電感I。此間隙 G的大小會(huì)影響電感的儲(chǔ)能量。附帶一提，本實(shí)施例中第一線圈240及第二線圈250a、250b的設(shè)置位置及數(shù)量僅為說明之用，實(shí)際上第一線圈240及第二線圈250a、250b的設(shè)置位置及數(shù)量可依照需求而改變，并不受限于實(shí)施例的內(nèi)容，只需要將其中一個(gè)第一線圈240與第二線圈250a相鄰地設(shè)置以提供變壓器的功能，而另一第二線圈250b單獨(dú)設(shè)置且搭配E形磁芯230與I形磁芯 220之間的間隙G便能達(dá)到提供電感功能的目的。由上述可知，本實(shí)施例的多功能變壓器200藉由結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將電感I與變壓器T 整合于一體，所以可同時(shí)提供變壓及電感的功能。另外，在不需要電感功能的情況下，也可以省去第二線圈250b的使用。于本實(shí)施例中，第二線圈250a及第二線圈250b以不同元件符號表示代表這兩個(gè)線圈并不完全相同，例如第二線圈250a及第二線圈250b的線圈數(shù)不同或是線徑不同等?；蛘?，這兩組第二線圈250a、250b也可以是線圈數(shù)及線徑完全相同的， 以將兩組第二線圈250a、250b視為一個(gè)線圈組，以同做為變壓器T的一次側(cè)線圈，并增大電流。圖5為另一實(shí)施例的多功能變壓器的I形磁芯與E形磁芯的相對位置示意圖。與上述實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例的I形磁芯220有兩個(gè)，而兩個(gè)E形磁芯230的設(shè)置方式與上述實(shí)施例相同，也是使其末端232、234、236相面對地設(shè)置，而兩個(gè)I形磁芯220位于兩個(gè) E形磁芯230之中。當(dāng)然，分隔板214及第一線圈M0、第二線圈250a、250b的設(shè)置方式也會(huì)相對應(yīng)地修改。綜上所述，本實(shí)用新型的多功能變壓器藉由結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將電感與變壓器整合于一體，所以可同時(shí)提供變壓及電感的功能。相較于已知在電路板上除了設(shè)置變壓器之外，還需要另外設(shè)置電感，將本實(shí)用新型的多功能變壓器應(yīng)用于電路板上，可以節(jié)省組裝的人力、零件的使用成本。此外，也因?yàn)橐粋€(gè)多功能變壓器可以同時(shí)提供變壓及電感的功能，所以僅需要在電路板上規(guī)劃安裝一個(gè)多功能變壓器的空間即可，可進(jìn)而節(jié)省電感的設(shè)置空間。雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，當(dāng)可作些許更動(dòng)與潤飾，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能變壓器，其特征在于，包括一繞線架，包括一本體，具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔；多個(gè)分隔板，沿著該本體的該第一方向套設(shè)于該本體，并對應(yīng)隔出多個(gè)分隔區(qū)以及一置放空間；至少一 I形磁芯，沿著一第二方向插入于該本體的該置放空間內(nèi)，其中該第一方向垂直該第二方向；二 E形磁芯，其中每一 E型磁芯具有三個(gè)末端，且位于中間的該末端由該繞線架的兩側(cè)對應(yīng)卡入該貫孔；多個(gè)第一線圈，設(shè)置于部分該些分隔區(qū)；以及至少一第二線圈，設(shè)置于該些分隔區(qū)的至少其中一個(gè)，且該至少一第二線圈與該些第一線圈的其中之一相鄰設(shè)置于不同的分隔區(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該I形磁芯為由多段條狀或塊狀的磁芯組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該些E形磁芯的至少其中之一的位于中間的該末端與該I形磁芯之間有一間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該繞線架還包括二L形隔板，位于該些分隔板的外側(cè)，且各個(gè)L形隔板具有互相垂直的一第一部分及一第二部分以及設(shè)置于該第一部分的一開口，該些開口與該貫孔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，該些E形磁芯的位于相對外側(cè)的兩末端位于該本體及該些L形隔板的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，該本體、該些分隔板及該些L形隔板為一體成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，還包括多個(gè)針腳，設(shè)置于該些L 形隔板的該些第二部分，且每一針腳與該第一線圈及該第二線圈的其中之一對應(yīng)相連。
專利摘要一種多功能變壓器，包括一繞線架、至少一I形磁芯、二E形磁芯、多個(gè)第一線圈以及至少一第二線圈。繞線架包括一本體以及多個(gè)分隔板，其中本體具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔，而分隔板沿著本體的第一方向套設(shè)于本體，并對應(yīng)隔出多個(gè)分隔區(qū)以及一置放空間。I形磁芯沿著一第二方向插入于本體的置放空間內(nèi)，其中第一方向垂直第二方向。每一個(gè)E型磁芯具有三個(gè)末端，且位于中間的末端由繞線架的兩側(cè)對應(yīng)卡入貫孔。第一線圈設(shè)置于部分的分隔區(qū)，而第二線圈設(shè)置于至少其中一個(gè)分隔區(qū)內(nèi)，且第二線圈與其中一第一線圈相鄰設(shè)置于不同的分隔區(qū)內(nèi)。將本實(shí)用新型應(yīng)用于電路板上，可以節(jié)省組裝的人力、零件的使用成本以及電路板上的元件設(shè)置空間。
文檔編號H01F27/29GK201994169SQ20112002156
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者廖學(xué)陽 申請人:林揚(yáng)電子股份有限公司