逆變變壓器的製作方法
2023-06-26 21:43:26
專利名稱：逆變變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種逆變變壓器，且更具體地，涉及一種配置有能夠防止用於在骨架和鐵芯接合的拐角部分處將骨架和鐵芯組合在一起的繞帶件被抬高。
背景技術：
通常，隨著信息產業的發展，顯示設備也已經得到了快速發展。
顯示設備中的液晶顯示設備被廣泛使用，這是由於其可以製成輕且薄的液晶顯示設備，並且液晶顯示設備的功耗也很低。
液晶顯示設備包括用於產生光的背光，以及用於利用光來顯示圖像的液晶面板。
背光單元包括用於產生光的光源、用於驅動光源的逆變器電路單元、用於均勻地向液晶面板等提供光的光學組件。本文中，逆變器電路單元配置有逆變變壓器，用於通過接收直流低電壓來產生用於驅動光源的交流高電壓。
逆變變壓器包括鐵芯，其成分為鐵氧體；以及骨架，其外周表面卷繞有充電線圈，並且在該骨架中插入有線圈的一部分。未插入骨架中的線圈的剩餘部分排列在骨架的外側，從而可以在與鐵芯組合在一起的該骨架的外周表面處形成臺階。本文中，該臺階形成在鐵芯和骨架接合的拐角部分。
同時，為了將鐵芯固定至骨架，沿與鐵芯組合在一起的骨架的外周表面卷繞帶子。此時，在帶子經過形成在外周表面的臺階(即，鐵芯和骨架接合的拐角部分)時，帶子會被抬高。在帶子被抬高的部分，帶子可以容易地被撕破或易於從骨架移除。因此，由於帶子的抬高，鐵芯不能牢固的固定至骨架，從而會降低逆變變壓器的可靠性。
發明內容
本發明的優點在於其提供了一種逆變變壓器，該逆變變壓器配置有導向單元，其能夠防止用於在骨架和鐵芯接合的拐角部分處將骨架和鐵芯組合在一起的繞帶件被抬高，從而可以提高逆變變壓器的可靠性。
本發明大體構思另外的方面和優點將在下面的說明書中部分地給出，且部分地可從說明書中顯而易見，或可以通過發明的大體構思來教導實踐。
根據本發明的一個方面，一種逆變變壓器包括骨架，配置有卷繞單元和中空單元，骨架的本體的外周表面纏繞有線圈，而所述中空單元穿透本體內側；鐵芯單元，包括插入中空單元的第一鐵芯、面對第一鐵芯並設置在骨架外側第一部的第二鐵芯、以及設置在骨架外側第二部並連接第一鐵芯和第二鐵芯的第三鐵芯，所述骨架外側第二部是在骨架外側第一部邊緣處彎曲而成的；鐵芯套單元，包括用於分別容納第一至第三鐵芯的第一至第三套體；導向單元，設置在第三套體和骨架接合的拐角部分處；以及繞帶件，沿與鐵芯套單元組合在一起的骨架外周表面和導向單元進行卷繞。
根據本發明的另一個方面，一種逆變變壓器，包括骨架，配置有卷繞單元和中空單元，所述骨架的本體的外周表面纏繞有線圈，而所述中空單元穿透本體內側；鐵芯單元，包括插入中空單元的第一鐵芯、面對第一鐵芯並設置在骨架外側第一部的第二鐵芯、以及設置在骨架外側第二部並連接第一鐵芯和第二鐵芯的第三鐵芯，所述骨架外側第二部是在骨架外側第一部邊緣處彎曲而成的；導向單元，設置在第三鐵芯與骨架接合的拐角部分處；以及繞帶件，沿與鐵芯單元組合在一起的骨架外周表面和導向單元進行卷繞。
通過下面結合附圖描述的實施例，本發明構思的這些和/或其他方面和優點將會變得顯而易見並更加易於理解，附圖中 圖1是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的分解透視圖； 圖2是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的透視圖； 圖3是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的平面圖； 圖4是根據本發明第二實施例的逆變變壓器的分解透視圖； 圖5是根據本發明第二實施例的逆變變壓器的平面圖； 圖6是根據本發明第三實施例的逆變變壓器的鐵芯套單元的平面圖；以及 圖7是根據本發明第三實施例的逆變變壓器的平面圖。
具體實施例方式 下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明的逆變變壓器。下文中介紹的實施例作為實例被提供來向本領域的普通技術人員充分傳達本發明的精神。因此，本發明可以以其他形式實現而不被限於下文中描述的實施例。此外，為了便於說明，可以放大地表示附圖中的尺寸和厚度等。在通篇說明書中，相同的參考標記表示相同的元件。
圖1是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的分解透視圖。
圖2是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的透視圖。
圖3是根據本發明第一實施例的逆變變壓器的平面圖。
參照圖1至圖3，逆變變壓器包括骨架(bobbin)100、鐵芯單元110、鐵芯套(core cap)單元120、導向單元(guide unit)130和繞帶件(taping member)140。
相比於薄模(thin form)的高度，骨架100可以具有較寬的寬度。例如，骨架可以具有矩形形狀。此外，骨架100可以由絕緣樹脂形成，用於使鐵芯與鐵芯單元110絕緣。
骨架100可以設置有用於繞骨架100本體的外周表面卷繞線圈的卷繞單元100a和100b、以及穿過該本體的中空單元101。
卷繞單元可以包括用於纏繞第一線圈的第一卷繞單元100a、和用於纏繞具有與第一線圈不同電壓的第二線圈的第二卷繞單元100b。
第一卷繞單元100a可以設置在骨架100的中央部分，而第二卷繞單元100b可以設置在第一卷繞單元100a的兩側。第一卷繞單元100a可以包括用於均勻分布被卷繞的第一線圈的側部隔離壁105。
第二卷繞單元100b可以包括用於以規則間隔纏繞第二線圈的多個狹縫(slit)106。
此外，在第一卷繞單元100和第二卷繞單元100b之間還可以包括隔離壁104。通過隔離壁104，第一卷繞單元100a和第二卷繞單元100b可以彼此間隔適當的距離，從而最小化分別繞第一卷繞單元100a和第二卷繞單元100b纏繞的第一線圈和第二線圈之間的電壓影響。
第一卷繞單元100a和第二卷繞單元100b的配置和形狀不限於本發明的實施例。
支撐板102分別設置在骨架100兩端的下部。即，支撐板102可以設置在第二卷繞單元100b下部的端部。此外，支撐板102還可以設置在第一卷繞單元100a的下部。支撐板102均勻地支撐骨架100，從而骨架100可以穩定地封裝至印刷電路板。支撐板102可以與骨架100的本體結合成一體。
各端子單元103分別設置在支撐板102的兩端。端子單元103可以包括連接至第一線圈的用於施加輸入電壓的輸入端子、和連接至第二線圈的用於將輸出電壓輸出至外部的輸出端子，其中，輸出電壓是根據第一線圈和第二線圈之間的繞組比(winding ratio)設定的。
鐵芯單元110作為一對可以通過骨架100的兩側而分別插入到中空單元101中。此時，分別設置在骨架100兩側的一對鐵芯單元110可以彼此面對地組合在一起。
鐵芯單元110可以包括插入中空單元101的第一鐵芯111、面向第一鐵芯111的第二鐵芯112以及連接第一鐵芯111和第二鐵芯112的第三鐵芯113。第二鐵芯112可以沿骨架100的外側第一部設置。此外，第三鐵芯113可以設置於在骨架100的外例第一部邊緣處彎曲的骨架100的外側第二部。此時，骨架100的中空單元101可以通過外側第二部而形成。第一鐵芯111至第三鐵芯113可以組合為一體。例如，鐵芯單元110可以具有字母『U』的形狀。
鐵芯單元110可以由Mn-Zn基鐵氧體(Mn-Zn based ferrite)形成，Mn-Zn基鐵氧體相比於其他材料具有高投資比、低損耗、高飽和磁通量密度、高穩定性和低製造成本的優點。此時，以Mn-Zn基鐵氧體形成的鐵芯單元110具有低絕緣阻抗就成為一個問題。由於該問題，在鐵芯單元110和端子單元103(尤其是輸出端子)之間、或鐵芯單元110和第二線圈之間就會容易發生電暈放電。
此時，由於鐵芯套單元120容納鐵芯單元110，因此，可以保證鐵芯單元110和端子單元103(尤其是輸出端子單元)之間、或鐵芯單元110和第二線圈之間的絕緣距離。因此，可以防止電暈放電。
鐵芯套單元120可以包括分別容納第一鐵芯111至第三鐵芯113的第一套體121至第三套體123。
第一套體121至第三套體123的每一端都是開放的，從而第一套體121至第三套體123可以具有分別露出第一套體121至第三套體123各端部的第一開口124至第三開口126。此外，第一套體121和第二套體122可以形成，以露出第一鐵芯111和第二鐵芯112的邊緣。
此時，當一對鐵芯單元110彼此面對而組合時，從鐵芯套單元120露出區域A，該區域中一對鐵芯單元110彼此接觸。本文中，一對鐵芯單元110通過在一對鐵芯單元110彼此接觸的區域A上塗布粘合材料(附圖中未示出)而將一對鐵芯單元110結合在一起。這樣，可以防止鐵芯單元110由於在逆變變壓器工作時產生的振動而移動。此外，鐵芯單元110可以插入穿過形成在第三套體123處的第三開口126。
容納第一鐵芯111的第一套體121可以同第一鐵芯111一起插入骨架100的中空單元101。此外，分別容納第二鐵芯112和第三鐵芯113的第二套體122和第三套體123同第二鐵芯112和第三鐵芯113一起設置在骨架100的外側。
因此，在有鐵芯套單元120同鐵芯單元110一起插入的骨架100的外周表面上、在骨架100和鐵芯套單元120(即，第三套體123)接合的彎曲部分處形成臺階。
同時，為了將鐵芯套單元120和鐵芯單元110固定至骨架100，沿與鐵芯單元110組合在一起的骨架100的外周表面卷繞繞帶件。即，沿第二套體122外側、從鐵芯套單元120露出的第三鐵芯113的端部和骨架100的外側設置繞帶件140。本文中，由於在骨架100和第三套體123接合的拐角部形成臺階，繞帶件140會從骨架100的表面和鐵芯套單元120抬高。
此時，導向單元130從繞帶件140被抬高的區域(即，拐角部分)突出，從而避免了繞帶件140被抬高。即，繞帶件140沿與鐵芯套單元120組合在一起的骨架100的外周表面和導向單元130卷繞，從而避免了繞帶件140被抬高，並且可以將鐵芯套單元120和鐵芯單元110固定至骨架100。
因此，由於鐵芯套單元120和鐵芯單元110穩定固定至骨架100，即使逆變變壓器中產生熱衝擊(heat shock)，也可以防止電感變化。此外，在將逆變變壓器封裝至印刷電路板的回流處理中，可以防止繞帶件140鬆動。
導向單元130可以具有各種形狀。例如，導向單元130的平面形狀可以是三角形、正方形、圓形、橢圓形、菱形、不規則四邊形、多邊形等。
此外，導向單元130可以與鐵芯套單元120組合成一體。
導向單元130防止繞帶件140的抬高，並且可以起到防止鐵芯套單元120過度插入骨架100的中空單元101、或鐵芯套單元120完全插入中空單元101的作用。
因此，由於根據本發明的逆變變壓器設置有導向單元，因此可以防止電暈放電，從而可以使用雖然具有優良的特性但是由於低的絕緣阻抗而不能使用的Mn-Zn基鐵氧體。
此外，由於鐵芯套配置有設置在鐵芯套和骨架接合的拐角部分的導向單元，可以防止繞帶件的抬高，從而可以避免有缺陷的卷繞以及可靠性的降低。
下面所示表1和表2是根據是否形成導向單元的逆變變壓器的可靠性的測試結果。
如下所示表1是熱衝擊測試的結果。
表1
關於上述表1，通過在將每個樣本暴露在超過幾百次地將溫度從零下40度變化到零上100度的環境中之後測量電感的變化，來進行熱衝擊測試。此時，當電感在熱衝擊測試之前和之後的變化超過或等於10％時，就確定樣本有缺陷。
參照表1，在逆變變壓器設置有導向單元的情況下，不存在由於熱衝擊而造成的缺陷。即，可以檢測到，由於熱衝擊造成的缺陷率明顯減少。
下面所示的表2是回流處理測試的結果。
表2
關於上述所示表2，通過測量將每個樣本暴露於回流處理溫度條件(例如，零上260度)很長時間之後的電感變化來進行回流處理測試。此時，當電感在回流處理測試之前和之後的變化超過或等於10％時，就確定樣本有缺陷。
參照表2，在逆變變壓器設置有導向單元的情況下，不存在由於回流處理造成的缺陷。
因此，在逆變變壓器設置有用於防止繞帶件抬高的導向單元的情況下，可以發現，產品的可靠性得到改善。
圖4是根據本發明第二實施例的逆變變壓器的分解透視圖。
圖5是根據本發明第二實施例的逆變變壓器的平面圖。
本文中，除了導向單元以外，本發明的第二實施例具有與上述第一實施例相同的結構。因此，省略了對與第一實施例相比的第二實施例的重複描述，並且相同的結構以相同的參考標號來表示。
參照圖4和圖5，逆變變壓器包括骨架100，設置有其外周表面纏繞有線圈的卷繞單元，和穿透本體內側的中空單元101；鐵芯單元110，其一部分插入中空單元101；導向單元130，設置在鐵芯單元110與骨架100接合的拐角部分處；以及繞帶件140，沿與鐵芯單元110組合在一起的骨架100的外周表面和導向單元130進行卷繞。
由於鐵芯單元110的一部分還設置在骨架100的外側，因此，在插入有鐵芯單元110的骨架100的外周表面上，在鐵芯單元110和骨架100接合的拐角部分形成塔輪結構(stepped pulley)。本文中，在繞骨架100(插入有鐵芯單元110)的外周表面纏繞帶繞部件140以將鐵芯單元110固定至骨架100的情況下，可以通過在拐角部分設置導向單元130來防止繞帶件140被抬高。
本文中，導向單元130可以與骨架100組合成一體。即，在鐵芯單元不需要額外的鐵芯套單元的情況下，導向單元130可以與骨架100形成為一體。
鐵芯單元110可以由Ni-Zn基鐵氧體或Mn-Zn基鐵氧體形成。
本文中，在以較低絕緣阻抗的Mn-Zn基鐵氧體形成鐵芯單元110的情況下，逆變變壓器可以還包括容納鐵芯單元110的鐵芯套單元120。
因此，根據本發明的實施例，由於逆變變壓器配置有設置在插入有鐵芯單元110的骨架100的外周表面處的導向單元130，故可以避免繞帶件140抬高，從而可以改善逆變變壓器的可靠性。
圖6是根據本發明第三實施例的逆變變壓器的鐵芯套單元的平面圖。
圖7是根據本發明第三實施例的逆變變壓器的平面圖。
本文中，除了導向單元和骨架以外，本發明的第三實施例具有與上述第二實施例相同的結構。因此，省略了對與第二實施例相比的第三實施例的重複描述，並且相同的結構以相同的參考標號來表示。
參照圖6和圖7，逆變變壓器可以包括至少兩個平行排列的骨架，例如，第一骨架300a和第二骨架300b。本文中，第一骨架300a和第二骨架300b可以分別設置有穿透本體的中空單元和用於由線圈纏繞的線圈單元。此外，在第一骨架300a和第二骨架300b兩端的下部，還可以分別包括支撐板302和用於輸入和輸出電源的端子單元301。
本文中，逆變變壓器包括插入第一骨架300a和第二骨架300b的各中空單元的鐵芯單元310。此時，鐵芯單元310的一部分還設置在第一骨架300a和第二骨架300b之間。本文中，鐵芯單元310可以具有字母「E」的形狀。
此外，逆變變壓器可以設置有用於容納鐵芯單元310的鐵芯套單元320。
此時，即使逆變變壓器設置有第一骨架300a和第二骨架300b，也可以在與鐵芯單元310組合在一起的第一骨架300a和第二骨架300b的兩個拐角部分形成塔輪結構。
在卷繞繞帶件140以將鐵芯單元310固定至第一和第二骨架300a和300b的情況下，由於繞帶件140會在臺階處被抬高，故第一骨架300a和第二骨架300b的兩個拐角部分分別設置有導向單元330。此時，由於繞帶件140與導向單元接觸，因此可以防止由於繞帶件140抬高而造成的可靠性降低。
本文中，導向單元330可以與鐵芯套單元320或第一骨架300a和第二骨架300b之一形成為一體。
因此，根據本發明的實施例，甚至在逆變變壓器設置有兩個或兩個以上骨架的情況中，可以通過使用導向單元而配置在與鐵芯單元組合在一起的骨架的外周表面處形成的塔輪結構來防止繞帶件的抬高。
由於根據本發明實施例的逆變變壓器設置有導向單元，從而可以防止繞帶件的抬高，因而可以防止可靠性下降。
此外，由於逆變變壓器設置有鐵芯套，因此，可以防止電暈放電，從而可以防止由於電暈放電造成的產品缺陷。
此外，由於逆變變壓器設置有鐵芯套，因此，可以應用由低成本的Mn-Zn基鐵氧體形成的鐵芯，從而可以降低製造成本。
此外，由於導向單元設置有鐵芯套，故可以防止鐵芯被過度插入。
儘管已經示出並描述了本發明構思的幾個實施例，但是本領域技術人員應該理解，在不背離本發明基本概念的原理和精神的條件下，可以對這些實施例進行改變，本發明的保護範圍有所附權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種逆變變壓器，包括
骨架，配置有卷繞單元和中空單元，所述骨架的本體的外周表面纏繞有線圈，而所述中空單元穿透所述本體內部；
鐵芯單元，包括第一鐵芯，插入所述中空單元；第二鐵芯，面對所述第一鐵芯並設置在所述骨架的外側第一部；以及第三鐵芯，設置在所述骨架的外側第二部並連接所述第一鐵芯和所述第二鐵芯，所述骨架的外側第二部是在所述骨架的外側第一部邊緣處彎曲而成的；
鐵芯套單元，包括用於分別容納所述第一鐵芯至所述第三鐵芯的第一套體至第三套體；
導向單元，設置在所述第三套體和所述骨架接合的拐角部分處；以及
繞帶件，沿與所述鐵芯套單元組合在一起的所述骨架的外周表面和所述導向單元進行卷繞。
2.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述導向單元與所述鐵芯套單元形成為一體。
3.根據權利要求1所述的逆變變壓器，還包括設置在所述骨架下部的支撐板。
4.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述第一套體和所述第二套體分別露出所述第一鐵芯和所述第二鐵芯的邊緣。
5.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述鐵芯單元是一對，並分別插入所述骨架的兩端以彼此面對，而所述逆變變壓器還包括連接件，用於結合併固定所述一對鐵芯單元。
6.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述導向單元與所述骨架形成為一體。
7.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述鐵芯單元具有字母「U」或「E」的形狀。
8.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述骨架是一個或者是平行排列的兩個或更多。
9.根據權利要求1所述的逆變變壓器，其中，所述鐵芯單元包括Mn-Zn基鐵氧體。
10.一種逆變變壓器，包括
骨架，配置有卷繞單元和中空單元，所述骨架的本體的
外周表面纏繞有線圈，而所述中空單元穿透所述本體內部；
鐵芯單元，包括第一鐵芯，插入所述中空單元；第二鐵芯，面對所述第一鐵芯並設置在所述骨架的外側第一部；以及第三鐵芯，設置在所述骨架的外側第二部並連接所述第一鐵芯和所述第二鐵芯，所述骨架的外側第二部是在所述骨架的外側第一部邊緣處彎曲而成的；
導向單元，設置在所述第三鐵芯與所述骨架接合的拐角部分處；以及
繞帶件，沿與所述鐵芯單元組合在一起的所述骨架的外周表面和所述導向單元進行卷繞。
11.根據權利要求10所述的逆變變壓器，其中，所述導向單元與所述骨架形成為一體。
12.根據權利要求10所述的逆變變壓器，還包括鐵芯套單元，用於容納所述鐵芯單元。
13.根據權利要求10所述的逆變變壓器，其中，所述鐵芯單元包括Ni-Zn基鐵氧體或Mn-Zn基鐵氧體。
全文摘要
本發明提供了一種逆變變壓器，包括骨架，配置有卷繞單元和中空單元，骨架的本體的外周表面纏繞有線圈，而中空單元穿透本體內側；鐵芯單元，包括插入中空單元的第一鐵芯、面對第一鐵芯並設置在骨架外側第一部的第二鐵芯、以及設置在骨架外側第二部並連接第一鐵芯和第二鐵芯的第三鐵芯，其中，所述骨架的外側第二部在骨架外側第一部邊緣處彎曲；鐵芯套單元，包括用於分別容納第一至第三鐵芯的第一至第三套體；導向單元，設置在第三套體和骨架接合的拐角部分處；以及繞帶件，沿與鐵芯套單元組合在一起的骨架外周表面和導向單元進行卷繞。
文檔編號H01F27/24GK101728069SQ20091013036
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月3日 優先權日2008年10月31日
發明者南基興, 徐祥準, 安德振, 千明殖 申請人:三星電機株式會社