CN1812016A - 变压器绕线圈的改良结构 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种变压器绕线圈的改良结构，此变压器绕线圈结构包括有一个一次侧绕线架及至少两个与一次侧绕线架连接的二次侧绕线架。一次侧绕线架主要由一个一次侧绕线管所构成，而每个二次侧绕线架主要由一个二次侧绕线管所构成。其中，二次侧绕线管是沿水平方向配置，而一次侧绕线管则设计成沿垂直方向配置，如此的设计可使一次侧绕线体缠绕一次侧绕线管上的厚度是沿着水平方向增加，进而可降低变压器的厚度，以缩小变压器的体积。

Description

变压器绕线圈的改良结构

技术领域

本发明是有关于一种变压器绕线圈结构，且特别是有关于一种可达到降低变压器的厚度的变压器绕线圈的改良结构。

背景技术

现有习知变压器最基本结构是在一绕线管内穿置一铁芯，并将此绕线管划分出一次侧绕线区及二次侧绕线区两个区域，并在此两绕线区上分别绕设有一次侧绕线体及二次侧绕线体，而由一次侧绕线区输入的电压，经过铁芯激磁后，在二次侧绕线区进行电压转换后输出，以提供一负载使用。

以液晶显示器为例，因对液晶显示器显示亮度的高度需求下，有些业者已将液晶显示器内部背光模组所使用的灯管数增加，相对所使用的变压器数量也会增加，如此一来，不但造成液晶显示器体积变大，相对重量也变重。所以，有些业者进而设计出以单一变压器来驱动多支灯管的结构来解决上述问题。换言之，目前以单一变压器提供两个以上负载使用的需求度已越来越高。

现有习知适于提供两个以上负载的变压器，是由一个一次侧绕线架及至少两个二次侧绕线架所构成。各个二次侧绕线架并排排列并与一次侧绕线架连结。其中，一次侧绕线架主要由一个一次侧绕线管所构成，而每个二次侧绕线架主要由一个二次侧绕线管所构成，且一次侧绕线管与二次侧绕线管皆是沿着水平的方向配置。此外，一次侧绕线管与各个二次侧绕线管上分别缠绕有一次侧绕线体及二次侧绕线体，且一次侧绕线管与各个二次侧绕线管可贯穿一铁芯，而由一次侧绕线区输入的电压，经过铁芯激磁后，在各个二次侧绕线区进行电压转换后输出，以提供多个负载使用。

值得注意的是，由于现有习知一次侧绕线管与二次侧绕线管皆是以沿着水平方向配置，当负载功率增加(或连接的负载增多)时，一次侧绕线管上的一次侧绕线体会产生明显的温升问题，因而可能会造成变压器过热的现象。虽可藉由将一次侧绕线体的线径加粗，而解决温升的问题，但因为一次侧绕线管为沿水平方向配置，因此，一次侧绕线体缠绕在一次侧绕线管上的厚度会朝着垂直方向增加，进而使得变压器的厚度相对增加，而无法缩小变压器的体积。

请参阅图7、图8所示，为现有习知的反相转换器及使用的放电灯点灯电路(中国台湾专利证书第I227097号)，其将反相转换器成为由1个就可得到复数输出的制造者，藉由一对磁蕊700组合成封闭磁路，而1次线圈800与复数2次线圈810卷装在此磁蕊700任一方，且1次线圈800与复数2次线圈810卷装处是以横向排列且为同一平面配置，其1次线圈800与2次线圈810皆以垂直方向侧绕，请参阅图9所示，该二个2次线圈810的线圈方向变成相反方向侧绕，其手段就可防止磁蕊700与配线图案间产生的放电现象，但是2次线圈810绕线同槽绕，其并无任何区隔绝缘设计，导致机器排线时同槽容易绕偏，使反相转换器耐压效果不如预期。

由此可见，上述现有的变压器绕线圈结构在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决变压器绕线圈结构存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的变压器绕线圈结构，便成了当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的变压器绕线圈结构存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的变压器绕线圈的改良结构，能够改进一般现有的变压器绕线圈结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的变压器绕线圈结构存在的缺陷，而提供一种新型结构的变压器绕线圈的改良结构，所要解决的技术问题是使其提供一种变压器绕线圈的改良结构，可降低变压器的厚度，进而缩小变压器的体积。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种变压器绕线圈的改良结构，该变压器绕线圈结构包括一个一次侧绕线架及至少两个与该一次侧绕线架连接的二次侧绕线架，其中该一次侧绕线架主要由一个一次侧绕线管所构成，而每个二次侧绕线架主要由一个二次侧绕线管所构成，且该二次侧绕线管是沿水平方向配置，其中该一次侧绕线管沿垂直方向配置，以使一次侧绕线体缠绕在该一次侧绕线管上的厚度会沿着水平方向增加，而可降低变压器的厚度。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中所述的一次侧绕线架更具有一安装部，该安装部的一侧具有一铁芯安装槽，且该一次侧绕线管的一端连接在该安装部的顶部，并与该铁芯安装槽连通。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中所述的一次侧绕线管的另一端更具有一阻隔部。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中所述的阻隔部与该二次侧绕线管的配置方向相平行的二侧边上更具有一对滑槽，且该变压器绕线圈结构更包括一保护罩，包覆该一次侧绕线架及该些二次侧绕线架上，且该保护罩相对于该阻隔部的该对滑槽的二侧边上更具有一对滑轨，该对滑轨可对应嵌入该对滑槽中，并藉由该保护罩以增加结构强度。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中相对于该铁芯安装槽反侧的安装部上连接有多个第一端子，用以输入电压。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中位于该铁芯安装槽同侧的该安装部上更具有至少一卡掣槽，而每个二次侧绕线管的一侧更延伸有与该卡掣槽数量相等并可与该卡掣槽连接的卡接凸块。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中所述的变压器绕线圈结构更包括一保护罩，包覆该些二次侧绕线架上，并藉由该保护罩以增加结构强度。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中每个二次侧绕线管的另一侧更延伸有一组装部，且该组装部上连接有多个第二端子，用以输出经转换的电压。

前述的变压器绕线圈的改良结构，其中每个二次侧绕线管上更具有多个间隔排列的阻隔部。

借由上述技术方案，本发明变压器绕线圈的改良结构至少具有下列优点：

1、本发明的变压器绕线圈结构可降低变压器的厚度，以缩小变压器的体积。

2、本发明可提供较现有习知更高的耐压时间，避免在二次侧绕线管210间隔之间在压差过大的情况下产生火花，而造成弧光效应，以致具有更高的安全系数，因此有效延长变压器的使用寿命。

综上所述，本发明特殊结构的变压器绕线圈的改良结构，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的变压器绕线圈结构具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是为本发明的变压器绕线圈结构的一较佳实施例的立体分解图。

图2是为本发明的变压器绕线圈结构的一较佳实施例的立体组合图。

图3是为本发明的变压器绕线圈结构的一较佳实施例的俯视图。

图4是为本发明的变压器绕线圈结构的一较佳实施例的侧视图。

图5是为本发明的变压器绕线圈结构的另一较佳实施例的立体分解图。

图6是为本发明的变压器绕线圈结构的另一较佳实施例的立体组合图。

图7是为现有习知的反相转换器平面图。

图8是为现有习知的反相转换器剖面图。

图9是为现有习知的反相转换器以简化表示的平面图。

图10-1、图10-2是为本发明及现有习知变压器高压测试内容对照的结果表。

图11-1、图11-2是为本发明及现有习知变压器动态耐压测试结果对照的波形及数值图。

图12-1、图12-2是为本发明及现有习知变压器层间耐压测试结果对照的变化示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的变压器绕线圈的改良结构其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

首先，请共同参阅图1～图4，本发明的变压器绕线圈结构，在本实施例中，包括有一个一次侧绕线架100及两个二次侧绕线架200。一次侧绕线架100是由一矩形的一次侧绕线管110及一矩形安装部120所构成。其中，一次侧绕线管110是沿垂直的方向A配置在矩形安装部120上，此一次侧绕线管110一端是与矩形安装部120的顶部连接，另一端则与一阻隔部130连接，而此一次侧绕线管110上可提供一次侧绕线体140缠绕。

此外，安装部120的一侧具有一铁芯安装槽122，且与一次侧绕线管110连通。另外，相对于铁芯安装槽122对侧的安装部120上具有多个第一端子124，用于连接一次侧绕线体140，并用以输入电压。

每个二次侧绕线架200皆由一矩形的二次侧绕线管210及一连接在此二次侧绕线管210一侧的组装部220所构成。其中，二次侧绕线管210可提供二次侧绕线体230缠绕，而组装部220上具有多个第二端子240，用于连接二次侧绕线体230并焊接至电路板(图未示)，以输出经转换的电压。此外，二次侧绕线管210的另一侧延伸有卡接凸块250，可与相对于铁芯安装槽122同侧的矩形安装部120上的卡掣槽126套合，使每个二次侧绕线架200的二次侧绕线管210可以沿着水平的方向B与一次侧绕线架100连结。另外，二次侧绕线管210具有多个间隔排列的阻隔部260，其通过阻隔部260将二次侧绕线管210区分为多个绕线区，以避免缠绕在二次侧绕线管210上的二次侧绕线体230为多层时，层与层间容易因电压差过高，而产生跳火(arcing)的现象。

上述安装部120的铁芯安装槽122与两个二次侧绕线管210内可贯穿有一U型铁芯300，而一次侧绕线架100及两个二次侧绕线架200上可配置另一U型铁芯400，其中，此U型铁芯400的一端向下延伸并贯穿在一次侧绕线管110内，而U型铁芯400的另一端亦向下延伸与U型铁芯300穿出二次侧绕线管210的部分接触，以构成一封闭的磁区。因此，由一次侧绕线区输入的电压，经过U型铁芯300、400的激磁后，可于各个二次侧绕线区进行电压转换后输出，以提供后端的多个负载使用。

此外，在安装上述U型铁芯400之前，更可在两个二次侧绕线架200上包覆一保护罩500，此保护罩500会暴露出U型铁芯300的部分区域，使U型铁芯400可与U型铁芯300相接触，而藉由保护罩500的设计用以增加结构强度，以避免二次侧绕线架200因受外力碰撞影响其电气特性。

值得注意的是，请特别参阅图4，由于本实施例的一次侧绕线管110改设计沿垂直方向A配置，所以一次侧绕线体140是沿着水平方向B缠绕在一次侧绕线管110上，故当负载功率增加(或连接的负载增多)时，即便一次侧绕线体140采用较粗的线径来解决温升的问题，在设定的绕线区域(视一次侧绕线管110的设计高度来决定)内，一次侧绕线体140缠绕在一次侧绕线管110上的厚度会沿着水平方向B增加，因此并不会加大变压器的厚度，而可进一步缩小变压器的体积。

接着，请参阅图5及图6，为本发明的另一较佳实施例，其中本实施例的主要结构大致与上述的实施例相同，其相同处即以相同的标号标示，并不再赘述，而其相异处在于阻隔部130与二次侧绕线管210的配置方向相平行的二侧边上设计有一对滑槽132，而在安装上述U型铁芯400之前，更可在一次侧绕线架100及两个二次侧绕线架200上包覆一保护罩600，而保护罩600相对于阻隔部130的该对滑槽132的二侧边上设计有一对滑轨610，其在组装时先将两个二次侧绕线架200容置在保护罩600内，并在安装U型铁芯300后，再通过保护罩600的滑轨610对应嵌入阻隔部130的滑槽132中而达定位，且此保护罩600同样会暴露出U型铁芯300的部分区域，使U型铁芯400可与U型铁芯300相接触，如此一来，藉由保护罩600的设计以增加结构强度，而可避免一次侧绕线架100及二次侧绕线架200因受外力碰撞影响电气特性。此外，更通过保护罩600的滑轨610与阻隔部130的滑槽132相互嵌组，以间接将一次侧绕线架100及二次侧绕线架200连接，而可进一步省略上述实施例中的卡掣槽126及卡接凸块250。

综上所述，本发明的变压器绕线圈的改良结构，藉由将一次侧绕线管110设计沿垂直方向A配置，以使一次侧绕线体140缠绕一次侧绕线管110上的厚度会沿着水平方向B增加，进而可降低变压器的厚度，而可缩小变压器的体积。

为了更清楚了解本发明技术特征，兹将本发明与现有习知(中国台湾专利证书第I227097号)技术的功能表现，以三组测试报告：高压测试、动态耐压测试及层间耐压测试分别比较如下：

(一)高压测试内容：

测试条件：

漏电流设定3mA

测试电压AC 3KV(min)

频率60HZ

请参阅图10-1及图10-2所示，为本发明与现有习知专利变压器的高压测试报告(HI-POT TEST)，由上述数据所测得本发明的变压器各组侧绕线管耐压均可达3KV以上，因本发明的变压器绕线圈结构的一次侧绕线管110的绕线绕整圈外径且沿垂直方向A配置，该二次侧绕线管210是沿水平方向B配置，因为变压器绕线圈结构非设置在同一平面，所以一次侧绕线管110与二次侧绕线管210安全距离相对加大，且可感应产生较高电压，故能提高变压器的安全系数，此举较现有习知而言，因现有习知的1次线圈与复数2次线圈卷装处是以横向排列且为同一平面配置，故本发明可承受较现有习知更高的压差，所以本发明除可有效延长变压器的使用寿命之外，并可运用在超高电压产品上。

(二)动态耐压测试内容：

测试条件：

(1)一次侧绕圈数14T：二次侧绕圈数1650T

(2)GAP：0.075mm

(3)频率：100KHZ

(4)周期：50

(5)测试电压：3KVrms

(6)测试端CH1、CH2分别接在两2次侧的输出端

测试结果：

本发明的变压器在2分59秒产生跳火现象。

现有习知的变压器在67秒产生跳火现象。

请特别参阅图11-1及图11-2所示，为本发明与现有习知变压器的动态耐压测试报告，由上述结果可知，因本发明的变压器绕线圈结构的二次侧绕线管210具有多个阻隔部130间隔排列，且分槽安装两个二次侧绕线管210，故二次侧绕线体230以分隔且分槽的方式绕线，以使绕线的安全距离加大，且能使变压器绕线圈结构承受高电压能力佳，避免在二次侧绕线管210间隔之间在压差过大的情况下产生火花，而造成弧光效应，此举较现有习知而言，因现有习知的复数2次线圈分别卷装，但其线圈并无分隔，故本发明可提供较现有习知更高的耐压时间，因此有效延长变压器的使用寿命。

(三)层间耐压测试内容：

测试条件：

面积差比：设定值：3.0％

微量放电：设定值：10

测试电压：8KV

测试结果：

本发明的变压器在面积差比的测试值为1.0％、微量放电的测试值为7并无超出设定值10的标准，测试结果判定：OK。

现有习知的变压器在面积差比的测试值为2.0％、微量放电的测试值为23超出设定值10的标准，测试结果判定：NG(产生较大放电量)。

请特别参阅图12-1及图12-2所示，为本发明与现有习知变压器的层间耐压测试报告，由上述结果可知，因本发明的变压器绕线圈结构的一次侧绕线架100与二次侧绕线架200分别绝缘，且二次侧绕线管210的多个间隔排列的各阻隔部130为绝缘材质，故二次侧绕线体230以分隔且分槽的方式绕线，以避免变压器绕线圈结构之间，在压差过大时会有微量放电的情况发生而产生干扰，由图示图12-1的长条图得知，该长条图的讯号相当平稳，亦即表示本发明的变压器输入高电压时，较不会有微量放电的情况发生而产生干扰，当测试电压提高至10KV时，本发明亦可达到层间耐压效果，以致具有更高的安全系数；反观现有习知的变压器如图12-2所示的长条图的圈选处(即为8KV测试电压所产生)，明显高出于它处，所量出的微量放电测试值约为23，超出了微量放电的标准(设定值约为10)，亦可参考长条图的圈选处所对应的波形图，此亦为超出了微量放电的标准时波形图不稳定的现象。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1、一种变压器绕线圈的改良结构，该变压器绕线圈结构包括一个一次侧绕线架及至少两个与该一次侧绕线架连接的二次侧绕线架，其中该一次侧绕线架主要由一个一次侧绕线管所构成，而每个二次侧绕线架主要由一个二次侧绕线管所构成，且该二次侧绕线管是沿水平方向配置，其特征在于：该一次侧绕线管沿垂直方向配置，以使一次侧绕线体缠绕在该一次侧绕线管上的厚度会沿着水平方向增加，而可降低变压器的厚度。

2、根据权利要求1所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中所述的一次侧绕线架更具有一安装部，该安装部的一侧具有一铁芯安装槽，且该一次侧绕线管的一端连接在该安装部的顶部，并与该铁芯安装槽连通。

3、根据权利要求2所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中所述的一次侧绕线管的另一端更具有一阻隔部。

4、根据权利要求3所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中所述的阻隔部与该二次侧绕线管的配置方向相平行的二侧边上更具有一对滑槽，且该变压器绕线圈结构更包括一保护罩，包覆该一次侧绕线架及该些二次侧绕线架上，且该保护罩相对于该阻隔部的该对滑槽的二侧边上更具有一对滑轨，该对滑轨可对应嵌入该对滑槽中，并藉由该保护罩以增加结构强度。

5、根据权利要求2所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中相对于该铁芯安装槽反侧的安装部上连接有多个第一端子，用以输入电压。

6、根据权利要求2所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中位于该铁芯安装槽同侧的该安装部上更具有至少一卡掣槽，而每个二次侧绕线管的一侧更延伸有与该卡掣槽数量相等并可与该卡掣槽连接的卡接凸块。

7、根据权利要求6所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中所述的变压器绕线圈结构更包括一保护罩，包覆该些二次侧绕线架上，并藉由该保护罩以增加结构强度。

8、根据权利要求6所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中每个二次侧绕线管的另一侧更延伸有一组装部，且该组装部上连接有多个第二端子，用以输出经转换的电压。

9、根据权利要求1所述的变压器绕线圈的改良结构，其特征在于其中每个二次侧绕线管上更具有多个间隔排列的阻隔部。

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