專利名稱：層繞式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變壓器領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種層繞式變壓器，通過(guò)層繞并排方式形成一次側(cè)線圈及二次側(cè)線圈以增加其感應(yīng)耦合性，其各層側(cè)線圈間并間隔設(shè)置絕緣膜以避免產(chǎn)生短路，而此種層繞方式更可免除纏繞于中空管形鑄模的配置，以使整體達(dá)到高效能及簡(jiǎn)潔化的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
一般傳統(tǒng)的變壓器，是使用相同或不同線徑的漆包線纏繞于一繞線軸上而形成一次側(cè)線圈及二次側(cè)線圈，再將一鐵心穿置于該繞線軸內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)耦合，而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以供外接電路使用。且因安全規(guī)范的需求，線圈必須與繞線體側(cè)緣相距一空間距離 (Creepage distance)，亦即在導(dǎo)電組件(線圈)與物體接口(繞線體側(cè)緣)之間經(jīng)由空氣分離所界定最短直線距離。為了增加線圈層間的重疊面積以增加各側(cè)線圈間的感應(yīng)耦合性，會(huì)于線圈纏繞過(guò)程或該繞線軸的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改良；由定義與原理上論的，磁通(Ψ)所經(jīng)過(guò)的路徑稱為磁路，磁路上反抗磁通的經(jīng)過(guò)而產(chǎn)生的阻力稱為磁阻(R)，在磁路上穿過(guò)磁通所需的外力稱為磁通勢(shì)(F)，依奧姆定律Ψ = F/R及磁阻公式R = 1/(μΑ)可得知磁阻(R)與磁路長(zhǎng)度 (1)成正比，且與磁路的截面積(A)及導(dǎo)磁系數(shù)(μ)的乘積成反比；磁阻過(guò)大將造成漆包線的銅損及該鐵心的鐵損，而使整個(gè)變壓器過(guò)熱，造成不可避免的電力損耗。因此，有效縮短變壓器的磁路長(zhǎng)度并增加其截面積，為現(xiàn)今變壓器設(shè)計(jì)上亟欲克服的瓶頸。有鑒于此，本創(chuàng)作人感其未臻完善而竭其心智苦心研究，并憑其從事該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)多年的累積經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而研發(fā)出一種層繞式變壓器，通過(guò)層繞式纏繞形成一中空部供以插置該鐵心，不僅簡(jiǎn)化材料的使用及制作上的工序，此種纏繞方式所形成的各次側(cè)線圈間皆間隔以絕緣膜以避免其短路，此方式大幅縮短變壓器的磁路長(zhǎng)度，其層層堆棧的結(jié)果，亦增加磁路的截面積，而使感應(yīng)耦合性達(dá)到最佳化，完美提升整體變壓器的使用效率。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種層繞式變壓器，將線圈通過(guò)層繞方式形成空間后，供以插置并架構(gòu)封閉的磁路分布，不僅簡(jiǎn)化材料的使用并降低制作上的工序，此種層繞方式所形成的耦合線圈層皆以絕緣膜間隔每一層線圈，以避免造成短路，此方式大幅縮短變壓器的磁路長(zhǎng)度，其層繞堆棧的結(jié)果亦增加磁路的截面積，使感應(yīng)耦合性達(dá)到最佳化，而提升變壓器整體的使用效能，并免除提供中空管形鑄模以供纏繞的設(shè)置，大幅簡(jiǎn)化整體變壓器的結(jié)構(gòu)。為達(dá)上述的目的，本實(shí)用新型是提出一種層繞式變壓器，包含一繞線體，該繞線體包含一繞線部，具有一板狀結(jié)構(gòu)；二接腳部，是分設(shè)于該繞線部的二軸向側(cè)；及多個(gè)引線端子，是分設(shè)于該二接腳部；一層繞式線包，是套設(shè)于該繞線部，且該層繞式線包所纏繞的一環(huán)形內(nèi)壁形成一中空部，該層繞式線包是包含一絕緣膜，是沿該繞線部的一橫向側(cè)進(jìn)行纏繞；及多條絕緣導(dǎo)線，是并排纏繞該絕緣膜，該多條絕緣導(dǎo)線的二端是延伸而分別連接該多個(gè)引線端子，并據(jù)以形成至少一層一次側(cè)線圈與至少一層二次側(cè)線圈，利用該絕緣膜加以分隔該多個(gè)一次側(cè)線圈與該多個(gè)二次側(cè)線圈，而使該一次側(cè)線圈及該二次側(cè)線圈二者相層疊；及一鐵心，是插設(shè)于該中空部。為使本實(shí)用新型因應(yīng)各種不同工藝及環(huán)境，其中該鐵心為E型結(jié)構(gòu)、C型結(jié)構(gòu)或日字型結(jié)構(gòu)的任一種，以增加本實(shí)用新型的組裝靈活性。再者，本實(shí)用新型為具有多任務(wù)的彈性變化工藝，其中該繞線部為一板狀結(jié)構(gòu)或一柱狀結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型是提供一種獨(dú)特層繞方式以形成該中空部，因此不需額外設(shè)計(jì)插置空間，便可徑行置放該鐵心。本實(shí)用新型于實(shí)施套設(shè)該層繞式線包于該繞線部時(shí)，該層繞式線包可由具柔軟性的該絕緣膜與該多條絕緣導(dǎo)線所組成，因此該層繞式線包是具撓性。為符合一般變壓器的安規(guī)，本實(shí)用新型更具有二擋止部，是分設(shè)于該絕緣膜的二側(cè)，而使并排纏繞于該絕緣膜的該多條絕緣導(dǎo)線與該二接腳部間形成一間距；當(dāng)該二擋止部是包含多個(gè)熔點(diǎn)，該多條絕緣導(dǎo)線緊靠該多個(gè)熔點(diǎn)而并排纏繞于該絕緣膜；而當(dāng)該二擋止部是包含多個(gè)切口，該多條絕緣導(dǎo)線由該多個(gè)切口進(jìn)入而并排纏繞至該絕緣膜。本實(shí)用新型的功效在于提供一種層繞式變壓器，通過(guò)層繞并排方式形成該多個(gè)一次側(cè)線圈及該多個(gè)二次側(cè)線圈，且該一次側(cè)線圈及該二次側(cè)線圈二者相層疊，可增加其感應(yīng)耦合性，其各層側(cè)線圈間并間隔設(shè)置該絕緣膜以避免產(chǎn)生磨損，此層繞方式更大幅縮短變壓器的磁路長(zhǎng)度，其層繞堆棧的結(jié)果亦增加磁路的截面積，使感應(yīng)耦合性達(dá)到最佳化，并使整體達(dá)到最小化及簡(jiǎn)潔化的設(shè)計(jì)。

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的剖視圖；圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的立體分解圖；圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的下視圖；圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的立體分解圖；圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的立體分解圖；圖6為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的立體分解圖；圖7為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的立體分解圖；圖8為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的立體分解圖；圖9為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的部分組合示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-繞線體；11-繞線部；111-繞線基座；1111-板狀結(jié)構(gòu)；112-繞線架；1121-通孔；1122-柱狀結(jié)構(gòu)；13-接腳部；15-引線端子；2-層繞式線包；21-絕緣膜；211-薄膜擋片；23-絕緣導(dǎo)線；231-—次側(cè)線圈；232-二次側(cè)線圈；25-熔點(diǎn)；27-切口 ； 3-鐵心。
具體實(shí)施方式
為使貴審查委員能清楚了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，謹(jǐn)以下列說(shuō)明搭配圖式，敬請(qǐng)參閱。請(qǐng)參閱圖1、2、3，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的剖視圖、立體分解圖及下視圖。由圖觀之，本實(shí)用新型的層繞式變壓器，包含一繞線體1，是包含一繞線部11，在此實(shí)施例是以繞線基座111加以說(shuō)明表示，但不以繞線基座111為限；二接腳部13，是分設(shè)于該繞線部 11的二軸向側(cè)；及多個(gè)引線端子15，是分設(shè)于該二接腳部13 ；—層繞式線包2，是套設(shè)于該繞線部11，且該層繞式線包11所纏繞的一環(huán)形內(nèi)壁形成一中空部，該繞線部11靠近于該環(huán)形內(nèi)壁的一壁面，該層繞式線包2包含一絕緣膜21，是沿該繞線部11的一橫向側(cè)進(jìn)行纏繞；及多條絕緣導(dǎo)線23，是并排纏繞該絕緣膜21，該多條絕緣導(dǎo)線23的二端是延伸而分別連接該多個(gè)引線端子15，并據(jù)以形成至少一層一次側(cè)線圈231與至少一層二次側(cè)線圈232， 利用該絕緣膜21加以分隔該多個(gè)一次側(cè)線圈231與該多個(gè)二次側(cè)線圈232，而使該一次側(cè)線圈231及該二次側(cè)線圈232 二者相層疊；及一鐵心3，是插設(shè)于該中空部，該鐵心3是靠近該環(huán)形內(nèi)壁的另一壁面而相對(duì)于該繞線部11設(shè)置，且該鐵心3可采E型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型為具有多任務(wù)且富彈性的工藝變化，其中該繞線部11為一板狀結(jié)構(gòu) 1111。本實(shí)用新型是提供一種獨(dú)特層繞方式以形成該中空部，因此不需額外設(shè)計(jì)插置空間，便可徑行置放該鐵心3。本實(shí)用新型在實(shí)施套設(shè)該層繞式線包2于該繞線部11時(shí)，該層繞式線包2是由具柔軟性的該絕緣膜21與該多條絕緣導(dǎo)線23所組成，因而該層繞式線包2是具撓性，供以插設(shè)尺寸上些微不一致的該鐵心3。請(qǐng)?jiān)僖徊㈤唸D4及5，為本實(shí)用新型第二及三實(shí)施例的立體分解圖。由圖觀之， 為因應(yīng)各種不同制作程序及環(huán)境，本實(shí)用新型的該鐵心3設(shè)計(jì)上更可分別為C型結(jié)構(gòu)或日字型結(jié)構(gòu)，其中該日字型結(jié)構(gòu)的該鐵心3，是由一字型及口字型組合而成，通過(guò)該層繞式線包2纏繞于該繞線部11及該鐵心3的一字型部分后，再蓋裝該鐵心3的口字型部分而形成日字型結(jié)構(gòu)。另，請(qǐng)一并參閱圖6，為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的立體分解圖。由圖觀之，為使本實(shí)用新型的制作及組裝上的更具靈活性。其中，該繞線部11為一繞線架112。該繞線架112 具有一通孔1121且呈一柱狀結(jié)構(gòu)1122。該層繞式線包2是套設(shè)于該繞線架112外緣，該鐵心3是置入于繞線架112的通孔1121內(nèi)。請(qǐng)?jiān)僖徊㈤唸D7、8、9，為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的立體分解圖、第六實(shí)施例的立體分解圖及其部分組合示意圖。由圖觀之，為符合一般變壓器的安規(guī)，本實(shí)用新型絕緣膜21 上更具有至少一擋止部對(duì)，擋止部M是分設(shè)于該絕緣膜21的二側(cè)，而使并排纏繞于該絕緣膜21的該多條絕緣導(dǎo)線23與該二接腳部13間形成一間距；該二擋止部M包含多個(gè)熔點(diǎn) 25，該熔點(diǎn)25可由高周波加熱熔制于絕緣膜21上，當(dāng)該二擋止部M包含多個(gè)熔點(diǎn)25時(shí)，該多條絕緣導(dǎo)線23是由該絕緣膜21的一側(cè)的該多個(gè)熔點(diǎn)25進(jìn)入而準(zhǔn)備纏繞，并緊靠該多個(gè)熔點(diǎn)進(jìn)行纏繞的動(dòng)作，待纏繞過(guò)程完畢，該多條絕緣導(dǎo)線23再離開(kāi)該絕緣膜21的另一側(cè)， 并使位于該絕緣膜21的二側(cè)的該多條絕緣導(dǎo)線23各自電性連接該多個(gè)引線端子15。另，當(dāng)該二擋止部M包含多個(gè)切口 27時(shí)，該絕緣膜21是供以該多條絕緣導(dǎo)線23 纏繞于絕緣膜21之上，絕緣導(dǎo)線23連接引線端子15后，絕緣導(dǎo)線23經(jīng)薄膜擋片211下方， 而由絕緣膜21其中一側(cè)的切口 27垂直進(jìn)入作纏繞的過(guò)程，完畢后，該多條絕緣導(dǎo)線23經(jīng)薄膜擋片211下方，而離開(kāi)該絕緣膜21的另一側(cè)切口 27，最后，絕緣導(dǎo)線23連接另一引線端子15。其中，該多條絕緣導(dǎo)線23形成的線圈，是通過(guò)二側(cè)薄膜擋片211頂?shù)忠赃_(dá)到相互止擋的效果，而使線圈與靠近接腳部13的繞線部11側(cè)壁產(chǎn)生間距，以達(dá)到安規(guī)規(guī)范的效果，上述該多條絕緣導(dǎo)線23的纏繞及二側(cè)電性連接過(guò)程是如先前說(shuō)明，于此不再贅述。綜上，本實(shí)用新型的功效在于提供一種具備高效能的層繞式變壓器，通過(guò)層繞并排方式形成該多個(gè)一次側(cè)線圈231及該多個(gè)二次側(cè)線圈232，其有效提高各層側(cè)線圈間的重疊面積，大幅縮短變壓器的磁路長(zhǎng)度并增加磁路的截面積，可免除該層繞式線包2纏繞于該繞線體1，大幅簡(jiǎn)化該繞線體1的結(jié)構(gòu)，而使整體的感應(yīng)耦合性發(fā)揮至極致；其各層側(cè)線圈間并間隔設(shè)置該絕緣膜21以避免產(chǎn)生磨損，更避免因各層間過(guò)于接近，而造成電壓差過(guò)高發(fā)生的跳火(arcing)現(xiàn)象；整體設(shè)計(jì)上采以精簡(jiǎn)的制作工序與材料的使用，通過(guò)層繞式方式以產(chǎn)生該中空部以供該鐵心3的插置后，其所形成的本實(shí)用新型使整體達(dá)到簡(jiǎn)潔化與高效能的目的。以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化， 或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種層繞式變壓器，其特征在于，包含 一繞線體，是包含一繞線部，具有一板狀結(jié)構(gòu)；二接腳部，是分設(shè)于該繞線部的二軸向側(cè)；及多個(gè)引線端子，是分設(shè)于該二接腳部；一層繞式線包，是套設(shè)于該繞線部，且該層繞式線包所纏繞的一環(huán)形內(nèi)壁形成一中空部，該層繞式線包是包含一絕緣膜，是沿該繞線部的一橫向側(cè)進(jìn)行纏繞；及多條絕緣導(dǎo)線，是并排纏繞該絕緣膜，該多條絕緣導(dǎo)線的二端是延伸而分別連接該多個(gè)引線端子，并據(jù)以形成至少一層一次側(cè)線圈與至少一層二次側(cè)線圈，利用該絕緣膜加以分隔該多個(gè)一次側(cè)線圈與該多個(gè)二次側(cè)線圈，而使該一次側(cè)線圈及該二次側(cè)線圈二者相層疊；及一鐵心，是插設(shè)于該中空部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層繞式變壓器，其特征在于，該鐵心為E型結(jié)構(gòu)、C型結(jié)構(gòu)或日字型結(jié)構(gòu)的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層繞式變壓器，其特征在于，該繞線部為一柱狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層繞式變壓器，其特征在于，該繞線部為一繞線基座，該繞線基座靠近于該環(huán)形內(nèi)壁的一壁面，該鐵心靠近該環(huán)形內(nèi)壁的另一壁面而相對(duì)于該繞線基座設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層繞式變壓器，其特征在于，該繞線部為一繞線架，該繞線架具有一通孔，該層繞式線包是套設(shè)于該繞線架外緣，該鐵心是置入于該通孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層繞式變壓器，其特征在于，該層繞式線包是具撓性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層繞式變壓器，其特征在于，該絕緣膜更具有二擋止部，是分設(shè)于該絕緣膜的二側(cè)，而使并排纏繞于該絕緣膜的該多條絕緣導(dǎo)線與該二接腳部間形成一間距。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的層繞式變壓器，其特征在于，該至少一擋止部是包含多個(gè)熔點(diǎn)，該多條絕緣導(dǎo)線緊靠該多個(gè)熔點(diǎn)而并排纏繞于該絕緣膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的層繞式變壓器，其特征在于，該至少一擋止部是包含多個(gè)切口，該多條絕緣導(dǎo)線由該多個(gè)切口進(jìn)入而并排纏繞至該絕緣膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種層繞式變壓器，包含一繞線體，其中央設(shè)一繞線部，該繞線部的兩側(cè)具有二接腳部并分設(shè)有多個(gè)引線端子；一層繞式線包套設(shè)于該繞線部，且該層繞式線包所纏繞的一環(huán)形內(nèi)壁形成一中空部，該層繞式線包是包含一絕緣膜，是沿該繞線部的一橫向側(cè)進(jìn)行纏繞；及多條絕緣導(dǎo)線，并排纏繞該絕緣膜，該多條絕緣導(dǎo)線的二端是延伸而分別連接該多個(gè)引線端子，并據(jù)以形成至少一層一次側(cè)線圈與至少一層二次側(cè)線圈，利用該絕緣膜分隔該多個(gè)一次側(cè)線圈與該多個(gè)二次側(cè)線圈，而使該一次側(cè)線圈及該二次側(cè)線圈二者相層疊；及一鐵心，是插設(shè)于該中空部。
文檔編號(hào)H01F27/32GK202178137SQ20112026823
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者張君毅, 陳其銘 申請(qǐng)人:耀勝電子股份有限公司