專利名稱：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如無繩電話、移動電話，PHS，電影，個人計算機(jī)等小型便攜式裝置的非接觸型電源裝置。
背景技術(shù)：
非接觸型電源裝置是一種從初級向次級傳送電力的裝置，其初級電路和次級電路分別安裝于完全獨(dú)立的筐架中，故為了有效地傳送電力，則初級變壓器和次級變壓器的磁耦合極其重要。作為這種磁耦合的手段，人們認(rèn)為E-E磁心的結(jié)構(gòu)比較有效。通常加大初級和次級線圈的相對面積能有效地進(jìn)行磁耦合。
下面，參看圖8至

圖10說明已有技術(shù)。
圖8為采用E型磁心作為初級磁心1和次級磁心5的結(jié)構(gòu)。初級磁心(E型磁心)1的溝部繞有初級線圈2，構(gòu)成初級變壓器4。同樣，次級磁心(E型磁心)5的溝部繞有次級線圈6，構(gòu)成次級變壓器8。3為初級線圈骨架(下面簡稱為骨架)，7為次級骨架。
下面對其工作進(jìn)行說明，若使高頻電流流經(jīng)卷繞在同心圓上的初級線圈2，則在初級線圈2及初級磁心1中產(chǎn)生磁通。該磁通傳送給次級磁心5及次級線圈6，經(jīng)電力變換供給負(fù)載。
圖9為將初級線圈2、次級線圈6的相對面積擴(kuò)大，使繞組之間磁耦合更強(qiáng)的情況。
為提高這種耦合，如圖10(a)所示將次級線圈6和初級線圈2配置在同心圓上。
如圖10(b)所示，雖從初級線圈獲得電力供應(yīng)，但為了需識別是次級線圈還是其它雜物，對于雜物提供小的電力，防止雜物異常發(fā)熱，故提供這樣的結(jié)構(gòu)，即機(jī)械開關(guān)8a和磁開關(guān)9a合用，當(dāng)設(shè)置于次級筐架5a的磁發(fā)生裝置10a靠近時磁開關(guān)9a接通，當(dāng)是次級筐架5a外的物體，初級筐架4a側(cè)的機(jī)械開關(guān)8a即使接通，初級線圈中也不會通電。
然而，在圖8所示結(jié)構(gòu)中，由于磁路為開路，故從初級磁心(E型磁心)1的中路出發(fā)的磁通返回邊路10，磁通呈短路狀態(tài)，使傳送至次級側(cè)的磁通減少，這就是效率不能上升的主因。
兩線圈相對面積擴(kuò)大的圖9結(jié)構(gòu)，含有筐架，且初級、次級形狀太大，不利于裝置的小型化。
如圖10(a)所示，雖然將次級線圈6和初級線圈2配置在同心圓上可提高兩線圈2，6的耦合，從而可傳送更大的電力(功率)，但是初級線圈2直徑的大小也是次級線圈6的內(nèi)徑，故存在使次級線圈6形狀變大的問題。
而且，如圖10(b)所示，為了防止異物不正常發(fā)熱，而在初級筐架4a設(shè)有機(jī)械開關(guān)8a，重新使用了非接觸型中可省略的電觸點(diǎn)，因此，一方面構(gòu)成接觸不良的因素，另一方面難以將直流電源裝置作成密封結(jié)構(gòu)或防水結(jié)構(gòu)。再有，由于使用了霍爾元件等的磁開關(guān)9a，故次級筐架5a外的發(fā)熱物為磁性體等情況下，存在不能完全識別與次級筐架5a構(gòu)成的次級變壓器的差別的問題。
本發(fā)明為了消除上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、電力傳輸效率高、可小型化、價廉且可靠性高的電源裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的電源裝置是一種非接觸型電源裝置，它由供給電流的初級線圈和與所述初級線圈相對安裝在與所述初級線圈不同的筐架內(nèi)的次級線圈構(gòu)成，并從所述初級線圈向次級線圈傳輸電力(功率)，其特征在于，在所述初級線圈側(cè)設(shè)有從所述初級線圈側(cè)向所述次線線圈側(cè)延伸的鐵氧體磁心，由此，實現(xiàn)了提高電力傳輸能獲得更大輸出的電源裝置。
圖面簡單說明圖1為本發(fā)明一實施例電源裝置主要部分的變壓器的結(jié)構(gòu)圖；圖2為另一實施例電源裝置主要部分的變壓器的結(jié)構(gòu)圖；圖3為又一實施例電源裝置主要部分的變壓器的結(jié)構(gòu)圖；圖4為再一實施例電源裝置主要部分的變壓器的立體圖；圖5為圖4的剖視圖；圖6(a)為第五實施例主要部分的變壓器的次級線圈的正視圖；圖6(b)為圖6(a)初級線圈，次級線圈的結(jié)構(gòu)圖；圖7(a)為第六實施例主要部分的變壓器的用作次級線圈的印刷電路板的頂視圖；圖7(b)為圖7(a)的底視圖；圖7(c)為圖7(a)的側(cè)視圖；圖8為已有技術(shù)的電源裝置的主要部分的變壓器的初級線圈，次級線圈的結(jié)構(gòu)圖；圖9為另一已有技術(shù)的電源裝置主要部分的變壓器的初級、次級線圈的結(jié)構(gòu)圖；圖10(a)為又一已有技術(shù)電源裝置主要部分的變壓器的初級、次級線圈的結(jié)構(gòu)圖；圖10(b)為再一已有技術(shù)電源裝置主要部分的變壓器的初、次級線圈的結(jié)構(gòu)圖。
實施本發(fā)明的最佳形態(tài)(實施例1)下面，結(jié)合圖1說明本發(fā)明一實施例。
按照圖1，11為初級線圈，12為插入初級線圈11向著次級線圈13配置的鐵氧體磁心，次級線圈13以鐵氧體磁心12為中心繞制。14為內(nèi)部安裝有初級線圈11的初級筐架，15為內(nèi)部安裝有次級線圈13的次級筐架。
下面說明具有上述結(jié)構(gòu)的非接觸型直流電源裝置的工作(動作)。對初級線圈11通以高頻電流產(chǎn)生磁通，該磁通大部分通過貫穿初級線圈11中心的鐵氧體心(磁心)12。由于該鐵氧體心12伸入次級線圈13，故初級線圈11中產(chǎn)生的磁通能有效地傳送到次級線圈13。
這里，上述鐵氧體心12是桿狀磁心，由于其磁路為開磁路，故極難發(fā)生磁心的磁飽和現(xiàn)象。因此，鐵氧體心12可用細(xì)直徑的磁心。從而有利于裝置小型化。
(實施例2)圖2表示本發(fā)明另一實施例。在一般的非接觸型直流電源裝置中，由于初級線圈與次級線圈的耦合極低，故初級線圈基本不受次級狀態(tài)變化的影響。因此，在初級線圈側(cè)很難檢測次級側(cè)安裝的是正常的次級線圈還是其它的雜物，如圖2所示，若在鐵氧體22上不易受初級線圈21影響而易受次級線圈23影響的位置處，即比初級線圈21向外更靠近次級線圈23的位置處設(shè)置檢測線圈26，由于與次級線圈23的耦合比與初級線圈21的耦合緊，故檢測線圈26中產(chǎn)生的電壓使得在檢測線圈26中能再現(xiàn)次級側(cè)狀態(tài)的變化。因此，只要監(jiān)測檢測線圈的電壓，就能識別安裝于直流電源裝置中的是接于整流電路的次級線圈23還是像短路那樣低阻抗的雜物。
利用該檢測線圈26的輸出控制流經(jīng)初級線圈21的高頻電流小且斷續(xù)，從而能防止雜物溫度上升。
圖2中24為初級筐架，25為次級筐架。
(實施例3)圖3為本發(fā)明又一實施例的示意圖，由圖可見，在實施例2結(jié)構(gòu)的檢測線圈26的兩端接有諧振用電容器27，使之可對次級側(cè)狀態(tài)變化進(jìn)行放大，能極其容易可靠地檢測雜物。
按照以上所述，圖1至圖3實施例以將細(xì)長鐵氧體磁心從初級線圈伸入次級線圈配置的那樣簡單結(jié)構(gòu)，能構(gòu)成從初級側(cè)向次級側(cè)有效傳輸電力的非接觸型直流電源。
再有，由于鐵氧體心設(shè)有檢測線圈，故能構(gòu)成無需機(jī)械開關(guān)或磁開關(guān)等而能檢測雜物的極安全的非接觸型直流電源裝置。
(實施例4)圖4、圖5為本發(fā)明再一實施例，圖中，在初級線圈架30的中部設(shè)有I型磁心的初級磁心31，進(jìn)而在I型初級磁心31的四周繞制初級線圈32，構(gòu)成初級筐架33。同樣在次級線圈架35的中部設(shè)有E型磁心的次級磁心36，在次級磁心36的中路(中腳)和邊路(處腳)間繞制次級線圈37，構(gòu)成次級筐架38。
下面說明工作，若對繞成同心圓狀初級線圈32通以高頻電流，則在初級線圈32及設(shè)于其當(dāng)中的初級磁心31中產(chǎn)生磁通。在已有技術(shù)例中由于在初級線圈中使用E型磁心，故E型磁心的中路與邊路間出現(xiàn)短路，而本發(fā)明采用I型磁心作為初級磁心31，故在初級磁心間不存在磁通短路。且從初級磁心31一端斷面發(fā)出的磁通構(gòu)成大的環(huán)，通過次級筐架38返回到初級線圈的另一端斷面。也即，將I型磁心用于初級磁心31，使磁通易于通過次級筐架38。為了使該磁通集中于中部發(fā)出，故用I型磁心作為初級磁心31是極其有效的。
由于磁路為開磁路，故從初級筐架33向多方向發(fā)出磁通。為了提高效率有必要拾取更多的磁通，相對的次級筐架38在寬范圍內(nèi)進(jìn)行磁耦合很重，因此，作為上述手段，將E型磁心作為次級磁心36用于次級筐架38的結(jié)構(gòu)是很有效的。
如上所述，本發(fā)明由于將I型的初級磁心31設(shè)于初級線圈32的中部，將E型次級磁心36設(shè)于次級線圈37，故能用簡單的結(jié)構(gòu)使裝置小型化，且效率高，從而獲得具有更大輸出電力可靠性高的非接觸型電源裝置。
(實施例5)圖6為表示本發(fā)明第五實施例的示意圖，圖6(a)為次級筐架40的結(jié)構(gòu)圖。使用偏平T型磁心作為次級磁心41，將次級線圈42配置在該T型磁心突起的周圍。
圖6(b)為初級筐體43和次級筐體40構(gòu)成的作為電源裝置主要部分的變壓器的剖面圖，使高頻電流供給初級線圈44的初級筐體43向次級筐體40發(fā)出磁通。此時，由于磁路為開磁路，故從初級筐體43向多方向發(fā)出磁通。為了提高傳輸效率，有必要使初級筐體43發(fā)出的磁通集中，且次級筐體40拾取更多的磁通，故使用I型磁心作為初級磁心31，偏平T型磁心作為次級筐體40的次級磁心41，使初級筐體43發(fā)出的磁通集中，次級磁心41全面拾取，因此，大大提高了傳輸效率，能使次級筐體40薄型化。
對于用作次級磁心41的偏平的側(cè)剖面為T型的磁心形狀，其上面可為圓型、橢圓型、四方型或多邊型的任一種。
(實施例6)圖7為表示將次級線圈45制作在印刷線路板46上與實施例5有關(guān)的第六實施例的示意圖，圖7(a)表示印刷線路板46的表面，圖7(b)表示底面，圖7(c)表示側(cè)剖面。
按照上圖，在印刷線路板46的表和底面同心圓上設(shè)有線圈圖型47(pattern)，在內(nèi)側(cè)部分經(jīng)通孔47連接表、底面的各圖型47。由此，與通常使用的次級線圈一樣，可收取初級筐架發(fā)出的磁通，進(jìn)而可將次級筐架作成薄型化。
對于次級線圈45的形狀，雖已如實施例5中說明，但也可為圓型，橢圓型，四邊型或多邊型的任一種，印刷線路板46可為兩面基板，單面基板或多層基板的任一種。
如上所述，圖6、圖7實施例，由于設(shè)置偏平T型磁心作為次級磁心，故可以簡單結(jié)構(gòu)作成薄型次級線圈，使裝置小型化，實現(xiàn)效率高可靠性高的非接觸型電源裝置，與已有技術(shù)的E型磁心相比，能減少E型磁心邊路部分的磁心材料，故能降低成本，工業(yè)價值大。
工業(yè)上的應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明的電源裝置，能以簡單結(jié)構(gòu)提高電力傳輸效率，并能小型化，能提供一種價廉可靠性高的電源裝置。
尤其是設(shè)置了插入初級線圈向次級線圈伸入的鐵氧體磁心，故初級線圈中產(chǎn)生的磁通能高效地傳輸給次級線圈。
又，鐵氧體磁心未插入初級線圈的部分設(shè)有第三線圈，故用該第三線圈能可靠地檢測雜物。
第三線圈的兩端設(shè)有檢測線圈，該檢測線圈兩端設(shè)有電容器，故能放大次級側(cè)的狀態(tài)變化，能更可靠地檢測雜物。
初級線圈中設(shè)有I型磁心，次線線圈中設(shè)有E型磁心，故能使電源裝置小型化并獲得大的輸出電力。
初級線圈中設(shè)有I型初級磁心，次級線圈中使用T型磁心，故能進(jìn)一步小型化，并能減少E型磁心邊路的磁心材料，從而能降低生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，在使通以高頻電流的初級線圈與安裝在與該初級線圈不同筐架中的次級線圈相對，從所述初級線圈向所述次級線圈傳輸電力的非接觸型電源裝置中，其特征在于，設(shè)有從所述初級線圈伸入所述次級線圈的氧體磁心。
2.如權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，在所述鐵氧體磁心未插入所述初級線圈的部分設(shè)有第三線圈。
3.如權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于，在所述第三線圈的兩端連接有電容器。
4.一種電源裝置，使至少通以高頻電流的初級線圈與安裝在與該初級線圈不同筐架中的次級線圈相對，從所述初級線圈向所述次級線圈傳輸電力的非接觸型電源裝置中，其特征在于，所述初級線圈與所述次級線圈相對的面為扁平狀，所述初級線圈的中部設(shè)有I型的初級磁心，所述次級線圈設(shè)有E型的次級磁心。
5.一種電源裝置，在使通以電流的第一線圈與安裝在與該第一級線圈不同筐架中的第二線圈相對，從所述第一線圈向所述第二線圈傳輸電力的非接觸型電源裝置中，其特征在于，將所述第一線圈作成在I型磁心周圍備有初級繞組的結(jié)構(gòu)，所述第二線圈采用扁平的T型磁心，在所述T型磁心的突起的周圍設(shè)置具有次級繞組或線圈圖型的印刷線路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子裝置中使用的非接觸型電源裝置,以小型、價廉并能傳輸大電力為發(fā)明目的。為實現(xiàn)上述目的,通過對使通以脈沖電流的初級線圈(11)與安裝在不同于該初級線圈的筐架中的次級線圈(13)相對并從初級線圈向次級線圈傳輸電力的非接觸型電源裝置,設(shè)置從所述初級線圈伸入次級線圈的鐵氧體磁心,從而能從初級線圈向次級線圈高效傳輸電力。
文檔編號H02J5/00GK1185867SQ96194230
公開日1998年6月24日 申請日期1996年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月29日
發(fā)明者大野信, 中井良幸, 大倉秀樹, 谷口悟 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社