CN108074730A - 变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变压器，其包含输入端、输出端、第一线圈与第二线圈。输入端与输出端以变压器的中心点为基准，分别设置于变压器的相对两侧。以输入端与输出端之间通过中心点的中心连线为基准，中心连线的相对两侧包含第一侧与第二侧。第一线圈绕设成多圈。第二线圈与第一线圈相应绕设为多圈。第一线圈及/或第二线圈于输入端处、输出端处、第一侧与第二侧分别交错绕设。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及一种电源转换技术，且尤其涉及一种变压器。

背景技术

一般螺旋状变压器常因结构不对称而影响其效能。详细而言，若变压器由多个线圈所组成，基于结构不对称因素，每一变压器的电感值会有所不同，进而影响效能。

此外，螺旋状变压器的多个线圈若以堆叠的方式来配置，恐会降低变压器的品质因素(quality value)。再者，变压器的多个线圈若以8字形的方式来配置，则恐会增加变压器的面积，而于整体装置中占据较多空间。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

发明内容旨在提供本申请内容的简化摘要，以使阅读者对本申请内容具备基本的理解。此发明内容并非本申请内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

本发明内容的一目的是在提供一种变压器，借以改善现有技术的问题。

为达到上述目的，本发明内容的一技术态样涉及一种变压器，其包含输入端、输出端、第一线圈与第二线圈。输入端与输出端以变压器的中心点为基准，分别设置于变压器的相对两侧。以输入端与输出端之间通过中心点的中心连线为基准，中心连线的相对两侧包含第一侧与第二侧。第一线圈绕设成多圈。第二线圈与第一线圈相应绕设为多圈。第一线圈及/或第二线圈于输入端处、输出端处、第一侧与第二侧分别交错绕设。

因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例提供一种变压器，通过变压器的对称设计，以改善一般螺旋状变压器常因结构不对称而影响其效能的问题。此外，相较于采用8字形设技的变压器，本发明的变压器的面积较小，可节省整体装置的空间。

在参阅下文实施方式后，本发明所属技术领域中技术人员当可轻易了解本发明的基本精神及其他发明目的，以及本发明所采用的技术手段与实施方式。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1是依照本发明一实施例绘示一种变压器的示意图。

图2是依照本发明另一实施例绘示一种变压器的示意图。

图3是依照本发明又一实施例绘示一种变压器的示意图。

图4是依照本发明再一实施例绘示一种变压器的示意图。

图5是依照本发明一实施例绘示一种变压器的实验数据图。

根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外，在不同附图间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。

其中，附图标记说明如下：

100：变压器

102：第一圈

104：第二圈

106：第三圈

110：输入端

120：输出端

130：第一侧

140：第二侧

150：第一线圈

152：第一端

154：第二端

156：连接点

160：第二线圈

162：第一端

164：第二端

166：连接点

170：第一中央抽头

180：第二中央抽头

190：中心点

200：变压器

201：第一圈

202：第一圈

203：第二圈

204：第二圈

205：第三圈

206：第三圈

207：第四圈

208：第四圈

209：第五圈

210：输入端

220：输出端

230：第一侧

240：第二侧

250、250A：第一线圈

252、252A：第一端

254、254A：第二端

260、260A：第二线圈

262、262A：第一端

264、264A：第二端

290：中心点

具体实施方式

为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其他具体实施例来实现相同或均等的功能与步骤顺序。

除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本发明所属技术领域中技术人员所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。

另外，关于本文中所使用的“耦接”，可指两或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指两或多个元件相互操作或动作。

图1是依照本发明一实施例绘示一种变压器100的示意图。如图所示，变压器100包含输入端110、输出端120、第一侧130、第二侧140、第一线圈150与第二线圈160。

于结构配置上，输入端110与输出端120以变压器100的中心点190为基准，分别设置于变压器100的相对两侧(如图中的上侧与下侧)。此外，以输入端120与输出端130之间通过中心点190的中心连线为基准，中心连线的相对两侧为第一侧130与第二侧140(如图中的左侧与右侧)。第一线圈150绕设成多圈，且第二线圈160与第一线圈150相应绕设为多圈。如图所示，第一线圈150及/或第二线圈160于输入端110处、输出端120处、第一侧130与第二侧140分别交错绕设。由此可知，本发明的整体结构十分对称，详细而言，由第一线圈150绕设而成的电感与由第二线圈160绕设而成的电感的结构对称，而有助于减少变压器100的噪声(noise)，提升变压器100的效能。

在一实施例中，第一线圈150与第二线圈160配置于同一层。在另一实施例中，第一线圈150与第二线圈160一同绕设成单数圈的变压器100。上述第一线圈150包含第一端152与第二端154，第二线圈160包含第一端162与第二端164。于结构配置上，第一线圈150与第二线圈160的第一端152、162位于变压器100的输入端110，第一线圈150与第二线圈160的第二端154、164位于变压器100的输出端120。

由图中可以看出，第一线圈150自行于第一侧130交错绕设，并与第二线圈160于输入端110处及输出端120处交错绕设，且第二线圈160自行于第二侧140交错绕设。详细而言，变压器100包含第一圈102、第二圈104与第三圈106，第一线圈150自第一端152起始以中心点190为其绕设中心，而沿着第一圈102绕设至第一侧130交错绕设至第二圈104，再沿着第二圈104绕设至输出端120处交错绕设至第三圈106。此外，第一线圈150继续沿着第三圈106绕设至输入端110处交错绕设至第二圈104，再沿着第二圈104绕设至第一侧130交错绕设至第一圈102，最后其第二端154于输出端120绕出。

相应地，第二线圈160自第一端162起始以中心点190为其绕设中心，而沿着第一圈102绕设至第二侧140交错绕设至第二圈104，再沿着第二圈104绕设至输出端120处交错绕设至第三圈106。此外，第二线圈160沿着第三圈106绕设至输入端110处交错绕设至第二圈104，再沿着第二圈104绕设至第二侧140交错绕设至第一圈102，最后其第二端164于输出端120绕出。在本实施例中，第一圈102、第二圈104与第三圈106依序由外而内排列。然而本发明不以图1所示为限，其仅用以例示性地说明本发明的实现方式之一。

图2是依照本发明另一实施例绘示一种变压器100A的示意图。相较于图1所示的变压器100，在此的变压器100A还包含第一中央抽头170与第二中央抽头180。于结构配置上，第一中央抽头170耦接于位在第一侧130的第二线圈160(如耦接于第二线圈160的连接点166)，而第二中央抽头180耦接于位在第二侧140的第一线圈150(如耦接于第一线圈150的连接点156)。然而本发明不以图2所示为限，其仅用以例示性地说明本发明的实现方式之一。

图3是依照本发明又一实施例绘示一种变压器200的示意图。相较于图1所示的变压器100绕设为单数圈，在此的变压器200是由第一线圈250与第二线圈260绕设为偶数圈。如图3所示，第一线圈250包含第一端252与第二端254，而第二线圈260包含第一端262与第二端264。于结构配置上，第一线圈250的第一端252与第二端254位于变压器200的输入端210，第二线圈260的第一端262与第二端264位于变压器200的输出端220。由于第一线圈250可于同一端(如输入端210)绕入与绕出，且第二线圈260亦可于同一端(如输出端220)绕入与绕出，因此，可便于变压器200与其余元件的整体结构设计。

由图中可以看出，第一线圈250与第二线圈260于第一侧230及第二侧240相互交错绕设，第一线圈240自行于输出端220处交错绕设，且第二线圈260自行于输入端210处交错绕设。详细而言，变压器200包含第一圈202、第二圈204、第三圈206与第四圈208，第一线圈250自第一端252起始以中心点290为其绕设中心，而沿着第一圈202绕设至第一侧230交错绕设至第二圈204，再沿着第二圈204绕设至输出端220处交错绕设至第三圈206，又沿着第三圈206绕设至第二侧240处交错绕设至第四圈208。此外，第一线圈250继续沿着第四圈208绕设至第一侧230交错绕设至第三圈206，再沿着第三圈206绕设至输出端220处交错绕设至第二圈204，又沿着第二圈204绕设至第二侧240交错绕设至第一圈202，最后其第二端254于输入端210绕出。

相应地，第二线圈260自第一端262起始以中心点290为其绕设中心，而沿着第一圈202绕设至第一侧230交错绕设至第二圈204，再沿着第二圈204绕设至输入端210处交错绕设至第三圈206，又沿着第三圈206绕设至第二侧240处交错绕设至第四圈208。此外，第二线圈260继续沿着第四圈208绕设至第一侧230交错绕设至第三圈206，再沿着第三圈206绕设至输入端210处交错绕设至第二圈204，又沿着第二圈204绕设至第二侧240交错绕设至第一圈202，最后其第二端264于输出端220绕出。在本实施例中，第一圈202、第二圈204、第三圈206与第四圈208依序由外而内排列。然而本发明不以图3所示为限，其仅用以例示性地说明本发明的实现方式之一。

图4是依照本发明再一实施例绘示一种变压器的200A示意图。须说明的是，图4的变压器200A与图1的变压器100均绕设为单数圈，然而图4的变压器200A所绕设的圈数较多。详细而言，变压器200A包含第一圈201、第二圈203、第三圈205、第四圈207与第五圈209。第一线圈250A自第一端252A起始以中心点290为其绕设中心，而沿着第一圈201绕设至第一侧230交错绕设至第二圈203，再沿着第二圈203绕设至输出端220处交错绕设至第三圈205。此外，第一线圈205A继续沿着第三圈205绕设至第二侧240交错绕设至第四圈207，再沿着第四圈207绕设至输入端204处交错绕设至第五圈209。再者，第一线圈205A继续沿着第五圈209绕设至输出端220处交错绕设至第四圈207，再沿着第四圈207绕设至第二侧240交错绕设至第三圈205，又沿着第三圈205绕设至输入端210处交错绕设至第二圈203，又沿着第二圈203绕设至第一侧230交错绕设至第一圈201，最后其第二端254A于输出端220绕出。

相应地，第二线圈260A自第一端262A起始以中心点290为其绕设中心，而沿着第一圈201绕设至第二侧240交错绕设至第二圈203，再沿着第二圈203绕设至输出端220处交错绕设至第三圈205。此外，第二线圈260A继续沿着第三圈205绕设至第一侧230交错绕设至第四圈207，再沿着第四圈207绕设至输入端210处交错绕设至第五圈209。再者，第二线圈260A继续沿着第五圈209绕设至输出端220处交错绕设至第四圈207，再沿着第四圈207绕设至第一侧230交错绕设至第三圈205，又沿着第三圈205绕设至输入端210处交错绕设至第二圈203，再沿着第二圈203绕设至第二侧240交错绕设至第一圈201，最后其第二端264A于输出端220绕出。在本实施例中，第一圈201、第二圈203、第三圈205、第四圈207与第五圈209依序由外而内排列。然而本发明不以图4所示为限，其仅用以例示性地说明本发明的实现方式之一。

图5是依照本发明一实施例绘示一种变压器的实验数据图。此实验数据图在于说明于不同频率下，变压器内的电感的电感值。如图所示，曲线C1、C2为变压器未采用对称配置的实验数据，曲线C1为变压器其中一个电感的电感值，曲线C2为变压器中另一个电感的电感值，由图5的实验数据可知，两个电感值较不对称。曲线C3、C4为本发明实施例的变压器采用对称配置的实验数据，曲线C3为变压器其中一个电感的电感值，曲线C4为变压器中另一个电感的电感值，由图5的实验数据可知，两个电感值十分对称。相较于未采用对称配置的变压器，本发明实施例的变压器内的电感的电感值较为对称，因此，本发明实施例的变压器确实可降低噪声，提升变压器的效率。然而本发明不以上述实施例所举的数值为限，本领域技术人员可依照实际需求调整上述数值以达到最佳的效能。

由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例提供一种变压器，通过变压器的对称设计，以改善一般螺旋状变压器常因结构不对称而影响其效能的问题。此外，相较于采用8字形设技的变压器，本发明的变压器的面积较小，可节省整体装置的空间。

虽然上文实施方式中公开了本发明的具体实施例，然而其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中技术人员，在不悖离本发明的原理与精神的情形下，当可对其进行各种变动与修饰，因此本发明的保护范围当以附随权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种变压器，包含：

一输入端及一输出端，以该变压器的中心点为基准，分别设置于该变压器的相对两侧，其中以该输入端与该输出端之间通过该中心点的一中心连线为基准，该中心连线的相对两侧包含一第一侧与一第二侧；

一第一线圈，绕设成多圈；以及

一第二线圈，与该第一线圈相应绕设为多圈，其中该第一线圈及/或该第二线圈于该输入端处、该输出端处、该第一侧与该第二侧分别交错绕设。

2.如权利要求1所述的变压器，其中该第一线圈与该第二线圈配置于同一层。

3.如权利要求2所述的变压器，其中该第一线圈与该第二线圈一同绕设成单数圈的变压器。

4.如权利要求3所述的变压器，其中该第一线圈与该第二线圈分别包含一第一端与一第二端，该第一线圈与该第二线圈的两所述第一端位于该变压器的该输入端，该第一线圈与该第二线圈的两所述第二端位于该变压器的该输出端，其中该第一线圈自行于该第一侧交错绕设，并与该第二线圈于该输入端处及该输出端处交错绕设，且该第二线圈自行于该第二侧交错绕设。

5.如权利要求4所述的变压器，其中该变压器包含一第一圈、一第二圈与一第三圈，其中该第一线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第一侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输出端处交错绕设至该第三圈，其中该第一线圈沿着该第三圈绕设至该输入端处交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该第一侧交错绕设至该第一圈，其中该第二线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第二侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输出端处交错绕设至该第三圈，其中该第二线圈沿着该第三圈绕设至该输入端处交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该第二侧交错绕设至该第一圈。

6.如权利要求4所述的变压器，其中该变压器包含一第一圈、一第二圈、一第三圈、一第四圈与一第五圈，其中该第一线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第一侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输出端处交错绕设至该第三圈，其中该第一线圈沿着该第三圈绕设至该第二侧交错绕设至该第四圈，再沿着该第四圈绕设至该输入端处交错绕设至该第五圈，其中该第一线圈沿着该第五圈绕设至该输出端处交错绕设至该第四圈，再沿着该第四圈绕设至该第二侧交错绕设至该第三圈，又沿着该第三圈绕设至该输入端处交错绕设至该第二圈，又沿着该第二圈绕设至该第一侧交错绕设至该第一圈。

7.如权利要求6所述的变压器，其中该第二线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第二侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输出端处交错绕设至该第三圈，其中该第一线圈沿着该第三圈绕设至该第一侧交错绕设至该第四圈，再沿着该第四圈绕设至该输入端处交错绕设至该第五圈，其中该第二线圈沿着该第五圈绕设至该输出端处交错绕设至该第四圈，再沿着该第四圈绕设至该第一侧交错绕设至该第三圈，又沿着该第三圈绕设至该输入端处交错绕设至该第二圈，又沿着该第二圈绕设至该第二侧交错绕设至该第一圈。

8.如权利要求2所述的变压器，其中该第一线圈与该第二线圈一同绕设成偶数圈的变压器。

9.如权利要求8所述的变压器，其中该第一线圈与该第二线圈分别包含一第一端与一第二端，其中该第一线圈的该第一端与该第二端位于该变压器的该输入端，该第二线圈的该第一端与该第二端位于该变压器的该输出端，其中该第一线圈与该第二线圈于该第一侧及该第二侧交错绕设，该第一线圈自行于该输出端处交错绕设，且该第二线圈自行于该输入端处交错绕设。

10.如权利要求9所述的变压器，其中该变压器包含一第一圈、一第二圈、一第三圈与一第四圈，其中该第一线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第一侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输出端处交错绕设至该第三圈，又沿着该第三圈绕设至该第二侧处交错绕设至该第四圈，其中该第一线圈沿着该第四圈绕设至该第一侧交错绕设至该第三圈，再沿着该第三圈绕设至该输出端处交错绕设至该第二圈，又沿着该第二圈绕设至该第二侧交错绕设至该第一圈，其中该第二线圈自该第一端起始沿着该第一圈绕设至该第一侧交错绕设至该第二圈，再沿着该第二圈绕设至该输入端处交错绕设至该第三圈，又沿着该第三圈绕设至该第二侧处交错绕设至该第四圈，其中该第二线圈沿着该第四圈绕设至该第一侧交错绕设至该第三圈，再沿着该第三圈绕设至该输入端处交错绕设至该第二圈，又沿着该第二圈绕设至该第二侧交错绕设至该第一圈。