TWI381612B - 變壓器結構 - Google Patents

Description

變壓器結構

本案係關於一變壓器結構，尤指一種結構簡單、便於組裝，且藉由磁心組設置於繞線架上時，會與繞線架上之接地接腳相接觸，以減少電磁干擾之變壓器結構。

變壓器為各式電器設備中經常使用之電子組件，用以調整不同之電壓，使其達到電器能夠適用的範圍。請參閱第一圖，其係為傳統變壓器之結構示意圖。如圖所示，該變壓器1係包含一磁心組11、一繞線架12、一初級繞線13、一次級繞線14與一絕緣膠帶15，其中該繞線架12具有一第一側板121、一第二側板122與繞線部123。絕緣膠帶15係纏繞於繞線部123實質上中央的位置，以將繞線部123分割成一第一繞線區1231與一第二繞線區1232。初級繞線13與次級繞線14係分別纏繞於第一繞線區1231與第二繞線區1232中，藉由膠帶15之分隔可使初級繞線13與次級繞線14之間維持一定之電氣安全距離。

雖然傳統變壓器1確實可達到調整電壓之目的，然而當變壓器1在轉換電壓時，會造成磁心組11帶電，因而產生電磁干擾，故現今業界通常會額外使用一金屬銅箔(未圖示)來纏饒於變壓器1之外圍，藉由屏蔽效應來減少電磁干擾，然而上述之方法會造成變壓器1具有較高之製 成成本，此外，由於需將金屬銅箔纏繞於變壓器1之外圍，導致變壓器1之生產過程既費時又繁瑣，造成產能無法提昇。

因此，如何發展一種可改善上述傳統變壓器之缺失，且結構簡單、可節省人工與成本以及可降低電磁干擾之變壓器結構，實為目前迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種變壓器結構，俾解決傳統變壓器因需使用金屬銅箔來減少電磁干擾而造成之提高生產成本以及產能無法提昇等缺點。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種變壓器結構，至少包含：繞線架，具有繞線部、貫穿通道以及複數個接地接腳，繞線部係用以纏繞初級繞線及次級繞線，貫穿通道係貫穿繞線部，複數個接地接腳係分別貫穿部份繞線架且各自凸出第一端部；殼體，具有容置部、與容置部相連通之貫穿通道以及複數個貫穿孔洞，其中容置部係用以容置至少部份繞線架，使殼體之貫穿通道與繞線架之貫穿通道相連通，複數個貫穿孔洞係與繞線架之複數個接地接腳相對應設置，使每一接地接腳之第一端部於容置部容置部份繞線架時，經所對應之貫穿孔洞而凸出於殼體；以及磁心組，係至少部份穿設於繞線架之貫穿通道及殼體之貫穿通道，並部份與凸出於殼體之複數個接地接腳之複數個第一端部相接觸。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第二圖，其係為本案較佳實施例之變壓器之分解結構示意圖。如第二圖所示，本案之變壓器2主要包含一繞線架21、一殼體22及一磁心組23。磁心組23係為一EE型磁心，但不以此為限，且包含一軸心部23a及位於軸心部23a相對兩側之複數個外圍部23b。

於本實施例中，繞線架21具有一繞線部211、一貫穿通道212、複數個接地接腳213、複數個導電接腳214、複數個第一接腳座215以及複數個第二接腳座216。其中，繞線部211係由一第一繞線區211a以及至少一第二繞線區211b所組成，第一繞線區211a係用以供一初級繞線(未圖示)纏繞，第二繞線區211b則用以供一次級繞線(未圖示)纏繞，但皆不以此為限。貫穿通道212係貫穿繞線部211，用以供磁心組23之軸心部23a穿設，使第一繞線區211a之初級繞線與第二繞線區211b之次級繞線產生電磁耦合感應，藉以達到電壓轉換之目的。複數個第一接腳座215係分別設置於繞線部211之相對兩側邊，用以供複數個接地接腳213以及部份導電接腳214設置，而複數個第二接腳座216則設置於複數個第一接腳座215之間，用以供其餘的導電接腳214設置。

請參閱第三圖，並配合第二圖，其中第三圖係為第二圖所示之接地接腳插接於第一接腳座時之結構示意圖。於本實施例中，每一接地接腳213可為但不限於由金屬導電材質所構成，且具有彈性。此外，每一接地接腳213係包含彼此一體成型設置之一第一端部213a及一第二端部213b，其中第一端部213a及第二端部213b之相連處的夾角實質上係大於90度，使得接地接腳213呈現一傾斜彎折之結構。而複數個接地接腳213可分別設置於繞線架21之複數個第一接腳座215的同一側，其中每一第二端部213b係貫穿所對應之第一接腳座215，且由第一接腳座215之下表面向下延伸，用以插接於一系統電路板(未圖示)，進而與系統電路板上之接地端(未圖示)相連接。第一端部213a則相對於第二端部213b係傾斜地由第一接腳座215之上表面所凸出，用以與磁心組23之外圍部23b相接觸。

請再參閱第二圖，複數個導電接腳214則可為但不限於一L形結構，且其中一部份的導電接腳214則相對接地接腳213而設置於第一接腳座215之另一端，其餘的導電接腳214則分別設置於第二接腳座216之相對兩端，此外，每一導電接腳214係貫穿所對應之第一接腳座215或第二接腳座216，並由第一接腳座215或第二接腳座216之下表面向下延伸出一第一端部214a，該第一端部214a係用以插接於一系統電路板。故當繞線架21、殼體22以及磁心組23組成變壓器2時(如第四圖所示)，變壓器2可藉由接地接腳213之第二端部213b以及導電接腳214 之第一端部214a而設置於系統電路板上。

當然，於上述實施例中，接地接腳213以及導電接腳214之數目與設置位置皆不侷限於如第二圖所示，可依系統電路板上實際的電路設計來而有不同的實施態樣，例如接地接腳213可設置於第二接腳座216上。此外，於一些實施例中，接地接腳213或導電接腳214設置於所對應之第一接腳座215或第二接腳座216的方式可例如先將第一接腳座215或第二接腳座216上穿設一孔洞(未圖示)，再將接地接腳213或是導電接腳214經由該孔洞打入第一接腳座215或第二接腳座216內，然設置之方式並不以此為限。

於本實施例中，殼體22具有中空之容置部221、貫穿通道222以及複數個貫穿孔洞223。容置部221係用以容置繞線架21之繞線部211，且具有一散熱孔224，係與繞線部211之第一繞線區211a相對應設置，使得變壓器2開始轉換電壓時，第一繞線區211a之初級繞線與第二繞線區211b之次級繞線可藉由該散熱孔224散熱。

殼體22之貫穿通道222則與容置部221之中空部位相連通，且於繞線架21之繞線部211容置於容置部221內時，係與繞線架21之貫穿通道212相連通，用以供磁心組23之軸心部23a穿設。於一些實施例中，繞線架21之貫穿通道212及殼體22之貫穿通道222的孔洞大小實質上係大於磁心組23之軸心部23a，以使軸心部23a更易穿設。

複數個貫穿孔洞223則設置於殼體22之一基板225的一側，且與繞線架21之複數個接地接腳213相對應，用以當殼體22之容置部221容置繞線架21之繞線部211時，接地接腳213之第一端部213a可穿過貫穿孔洞223而傾斜地凸出於基板225上。因此當磁心組23之軸心部23a穿設繞線架21之貫穿通道212及殼體22之貫穿通道222時，磁心組23會因重力而使得其外圍部23b與接地接腳213的第一端部213a相接觸。如此一來，當變壓器2設置於系統電路板上並開始轉換電壓時，藉由磁心組23與接地接腳213之第一端部213a相接觸，以及接地接腳213與系統電路板之接地端相連接，於磁心組23上所產生之電磁干擾便可經接地接腳213而從系統電路板上之接地端導出，故使用本案之變壓器2便無須再額外利用一金屬銅箔來減少電磁干擾，進而可減少生產成本以及增加產能。

當然，於上述實施例中，當繞線架21、殼體22以及磁心組23組合成變壓器2時，可利用例如絕緣膠帶(未圖示)纏繞於變壓器2之外側，而將繞線架21、殼體22以及磁心組23彼此緊密連接固定，然固定之方式並不以此為限，亦可利用例如點膠於磁心組23與殼體22之相連接處，使供部份磁心組23穿設之繞線架21以及殼體22可藉由磁心組23固定於殼體22上而彼此緊密連接固定。

另外，為了使磁心組23可確實地與接地接腳213之第一端部213a相接觸，殼體22更可具有一固定組件，而 於本實施例中，固定組件可為複數個抵頂凸塊226a，分別設置於容置部221外殼之兩相側邊的相對兩端，用以分別與殼體22之基板225形成可容置磁心組23之複數個外圍部23b的複數個導軌227，因此當磁心組23之軸心部23a穿設繞線架21之貫穿通道212及殼體22之貫穿通道222，且磁心組23之複數個外圍部23b分別容置於複數個導軌227中時，磁心組23之外圍部23b便會受抵頂凸塊226a之抵頂而朝殼體22之基板225方向接近，進而接觸且壓迫接地接腳213之第一端部213a，使得第一端部213a朝貫穿孔洞223之方向向下移動，同時，因第一端部213a係具有彈性，故會持續給予外圍部23b一反彈作用力，如此一來，磁心組23便可藉由外圍部23與複數個抵頂凸塊226a相抵頂以及第一端部213a之反彈力而確實地與第一端部213a相接觸。

當然，固定組件並不侷限於如上所述係由複數個抵頂凸塊226a所構成，於其他實施例中，如第五圖所示，固定組件亦可為複數個抵頂凸板226b，分別設置於容置部221外殼之兩相對側邊，同樣可與基板225形成用來容置磁心組23之複數個外圍部23b的複數個導軌227，此外，每一抵頂凸板係為長條之結構，且其長度實質上係對應等於容置部221之長度。因此當磁心組23之複數個外圍部23b容置於複數個導軌227中時，複數個抵頂凸板226b相較於第二圖所示之複數個抵頂凸塊226a便可更完全地壓迫複數個外圍部23b，使磁心組23之外圍部23b更確實地 與接地接腳213之第一端部213a相接觸。

另外，為了避免當接地接腳213之第一端部213a受磁心組23之外圍部23b壓迫而朝貫穿孔洞223的開口方向向下移動時，第一端部213a可能凸出於殼體22之基板225的上表面，造成磁心組23因複數個外圍部23b於基板225上的高度不同而無法穩固地設置於殼體22上的情況發生，於一些實施例中，請再參閱第二圖，殼體22更可具有複數個固定座228，其中部份的固定座228係相對於複數個貫穿孔洞223而設置於基板225之另一側上，而其餘的固定座228則可設置於複數個貫穿孔洞223之間的基板225上，此外，每一固定座228的高度實質上係對應接地接腳213之第一端部213a受外環部23b壓迫時所凸出於基板225上表面的高度，故當磁心組23設置於殼體22上時，複數個外環部23b便可同時與所對應之第一端部213a及複數個固定座228相抵頂接觸，使得磁心組23穩固地設置於殼體22上(如第六圖所示)。當然複數個固定座228的位置及數目並不局限於如第二圖所示，可依實際需求而有不同的實施態樣。

再於一些實施例中，殼體22更具有複數個防護側壁229，係由基板225之相對兩側向下延伸，且與纏繞於第二繞線區211b上的次級繞線相對應設置，用以當容置部221容置繞線部211時，覆蓋部份的次級繞線，以避免變壓器2在轉換電壓時，使用者會接觸到次級繞線而發生危險。

綜上所述，本案之變壓器結構不僅結構簡單，且藉由磁心組設置於殼體上時，會與繞線架之接地接腳相接觸，以將變壓器轉換電壓時於磁心組所產生的電磁干擾經接地接腳導出，因此無須再額外利用一金屬銅箔來達成相同之效果，而同時具有減少製造成本以及提高產能之優點。因此本案之變壓器結構極具產業之價值，爰依法提出申請。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1、2‧‧‧變壓器

11、23‧‧‧磁心組

12、21‧‧‧繞線架

121‧‧‧第一側板

122‧‧‧第二側板

123、211‧‧‧繞線部

1231、211a‧‧‧第一繞線區

1232、211b‧‧‧第二繞線區

13‧‧‧初級繞線

14‧‧‧次級繞線

15‧‧‧絕緣膠帶

212、222‧‧‧貫穿通道

213‧‧‧接地接腳

213a、214a‧‧‧第一端部

213b‧‧‧第二端部

214‧‧‧導電接腳

215‧‧‧第一接腳座

216‧‧‧第二接腳座

22‧‧‧殼體

221‧‧‧容置部

223‧‧‧貫穿孔洞

224‧‧‧散熱孔

225‧‧‧基板

226a‧‧‧抵頂凸塊

226b‧‧‧抵頂凸板

227‧‧‧導軌

228‧‧‧固定座

229‧‧‧防護側壁

23a‧‧‧軸心部

23b‧‧‧外圍部

第一圖：其係為傳統變壓器之結構示意圖。

第二圖：其係為本案較佳實施例之變壓器之分解結構示意圖。

第三圖：其係為第二圖所示之接地接腳插接於第一接腳座時之結構示意圖。

第四圖：其係為第二圖所示之變壓器之組合結構示意圖。

第五圖：其係為第二圖所示之殼體之一變化例。

第六圖：其係為第四圖所示之磁心組分別與固定座及接地接腳的第一端部相抵頂時之結構示意圖。

2‧‧‧變壓器

23‧‧‧磁心組

21‧‧‧繞線架

211‧‧‧繞線部

211a‧‧‧第一繞線區

211b‧‧‧第二繞線區

212、222‧‧‧貫穿通道

213‧‧‧接地接腳

213a、214a‧‧‧第一端部

213b‧‧‧第二端部

214‧‧‧導電接腳

215‧‧‧第一接腳座

216‧‧‧第二接腳座

22‧‧‧殼體

221‧‧‧容置部

223‧‧‧貫穿孔洞

224‧‧‧散熱孔

225‧‧‧基板

226a‧‧‧抵頂凸塊

227‧‧‧導軌

228‧‧‧固定座

229‧‧‧防護側壁

23a‧‧‧軸心部

23b‧‧‧外圍部

Claims (13)

1. 一種變壓器結構，至少包含：一繞線架，具有一繞線部、一貫穿通道以及複數個接地接腳，該繞線部係用以纏繞一初級繞線及一次級繞線，該貫穿通道係貫穿該繞線部，該複數個接地接腳係分別貫穿部份該繞線架且各自凸出一第一端部；一殼體，具有一容置部、與該容置部相連通之一貫穿通道以及複數個貫穿孔洞，其中該容置部係用以容置至少部份該繞線架，使該殼體之該貫穿通道與該繞線架之該貫穿通道相連通，該複數個貫穿孔洞係與該繞線架之該複數個接地接腳相對應設置，使每一該接地接腳之該第一端部於該容置部容置部份該繞線架時，經所對應之該貫穿孔洞而凸出於該殼體；以及一磁心組，係至少部份穿設於該繞線架之該貫穿通道及該殼體之該貫穿通道，並部份與凸出於該殼體之該複數個該接地接腳之該複數個第一端部相接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該磁心組係由EE型磁心部件構成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該繞線部係由一第一繞線區及一第二繞線區所構成，該第一繞線區用以供該初級繞線纏繞，該第二繞線區用以供該次級繞線纏繞。
4. 如申請專利範圍第3項所述之變壓器結構，其中該殼體更具有至少一固定座，係設置於該殼體之一基板上，用以 與部份磁心組相抵頂，俾加強該磁心組固定於該殼體上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之變壓器結構，其中該殼體更具有複數個防護側壁，係由該基板之相對兩側向下延伸，且與該次級繞線相對應設置，用以當該殼體之容置部容置該繞線部時，覆蓋部份的該次級繞線。
6. 如申請專利範圍第3項所述之變壓器結構，其中該容置部具有一散熱孔，係與該繞線部之該第一繞線區相對應設置，用以供該初級繞線及該次級繞線散熱。
7. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該繞線架更具有複數個第一接腳座，係分別設置於該繞線部之相對兩側。
8. 如申請專利範圍第7項所述之變壓器結構，其中該複數個接地接腳係設置於該複數個第一接腳座上，且各自由一體成型之該第一端部及一第二端部所構成，其中該第二端部係貫穿所對應之該第一接腳座而向下延伸，該第一端部係經該貫穿孔洞而傾斜地由該殼體之一基板的上表面凸出。
9. 如申請專利範圍第8項所述之變壓器結構，其中該繞線架更具有複數個第二接腳座，係設置於該複數個第一接腳座之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之變壓器結構，其中該繞線架更有複數個導電接腳，且部份該導電接腳係貫穿該複數個第二接腳座之相對兩端，且每一導電接腳係由所對應之該第一接腳座或該第二接腳座向下延伸出一第一端部。
11. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器結構，其中該殼體更具有一固定組件，係設置於該容置部之相對兩側邊，用以與部分該磁心組相抵頂，俾加強該磁心組與該接地接腳之該第一端部相接觸。
12. 如申請專利範圍第11項所述之變壓器結構，其中該固定組件係由複數個抵頂凸塊所構成，該複數個抵頂凸塊係分別設置於該容置部之相對兩側邊的相對兩端。
13. 如申請專利範圍第11項所述之變壓器結構，其中該固定組件係由複數個抵頂凸板所構成，該複數個抵頂凸板係分別設置於該容置部之相對兩側邊，且每一該抵頂凸板之長度係對應該容置部之長度。