變壓器及其線圈繞線方法
2023-05-27 11:47:46 1
專利名稱：變壓器及其線圈繞線方法
技術領域：
本發明涉及一種變壓器及其線圏繞線方法，特別是涉及一種可增加效率 及減少體積的變壓器及其線圏繞線方法。
背景技術：
現有變壓器為能適合高壓使用，必須提高變壓器 一 次側與二次側的匝數 比，因此在二次側必須有較多匝數，但如此一來極易在頭尾兩端繞線發生跳 電現象。為克服上述跳電形象，目前較為常見的解決方式乃是改採如圖1所示的方式，其中如圖所示的變壓器1包括有一鐵芯10,該鐵芯10上設間隔地設 置有多個擋牆11，而一次側線圈12及二次側線圈13通過其中一擋牆11而 分槽繞設，並且二次側線圈13也得通過該些擋牆11而分成數槽繞設，由於 在單 一 槽當中所繞匝數不多，因此得以有效地減少跳電的問題。上述現有變壓器的結構，雖可達到減少跳電的功效，然相反地，以圖1 為例的鐵芯10具有五個擋牆11，至少就佔去了 30%的繞線體積，且隨著更 為高壓的需求將導致更多擋牆11的配置，對於力求電子零件小型化的產制 需求，此結構的實用性及竟爭力實已無法符合期待。爰因於此，如何提供一種能同時提高效率及減少體積的變壓器及其線圈 繞線方法，實已成為重要課題之一。發明內容有鑑於上述課題，本發明的目的在於提供能夠提高效率及減少體積的一 種變壓器及其線圈繞線方法。為達上述目的，本發明提供一種變壓器，其包括有一鐵芯、 一一次側線 圈及一二次側線圈。該二次側線圈繞設於該鐵芯上，且該一次側線圈繞設於 該二次側線圈外，其中該二次側線圈在該鐵芯上纏繞出一第一直角三角形區 域、多個斜面區域及一第二直角三角形區域，其中該第一直角三角形區域的繞線方式由第一圈自該鐵芯的一端向另一端的方向平行繞設以形成一層，且 次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處，並以相反 於前一層的繞線方向纏繞至該鐵芯的該端，重複前述纏繞方式而向外層纏繞；而該些斜面區域沿該第一直角三角形區域的斜面纏繞；而該第二直角三 角形區域以相反於該第 一直角三角形區域的繞線順序而逐漸向內纏繞，並繞 完剩餘的區域。為了達上述目的，本發明另提供一種線圈繞線方法，其中該線圏繞設於 一鐵芯上，而該線圈纏繞在該鐵芯上的方法包括繞設一第一直角三角形區 域，其繞線方式是由第一圈自該鐵芯的一端向另一端的方向平行繞設以形成 一層，且次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處， 並以相反於前一層的繞線方向纏繞至該鐵芯的該端，重複前述纏繞方式而向 外層纏繞；繞設多個斜面區域，沿該第一直角三角形區域的斜面纏繞；繞設 一第二直角三角形區域，以相反於該第一直角三角形區域的繞線順序而逐漸 向內纏繞，並繞完剩餘的區域。承上所述，本發明的變壓器所使用的線圈繞線方法，其包括了傾斜順序 排列方式，因此相鄰的繞線圈數相當接近而不至於發生跳電現象，而能省略 現有變壓器的擋牆結構；再者，因為增加了兩個直角三角形區域以提升了效 率，故而本發明相比較於現有變壓器提升了效率，卻能達成減少體積的相乘 功效，實可謂相當符合經濟效益，又得以符合現在電子零件小型化的要求。
圖1為現有變壓器的剖視圖；圖2為依據本發明較佳實施例的變壓器的剖視圖；以及圖3為圖2當中繞線步驟的示意圖元件符號說明1 變壓器10鐵芯11 擋牆12一次側線圈13 二次側線圈2 變壓器20鐵芯21 二次側線圈22第一絕緣層23 —次側線圈24第二絕緣層5Al 第一直角三角形區域 A2 斜面區域 A3 第二直角三角形區域具體實施方式
以下將參照相關附圖，說明依據本發明較佳實施例的 一種變壓器及其線 圈繞線方法。請參照圖2及圖3所示，其中圖2為依據本發明較佳實施例的變壓器的 剖視圖，而圖3為圖2當中繞線步驟的示意圖。請同時參照該兩圖所示，本 發明所揭示的一變壓器2包括一鐵芯20，且該鐵芯20上繞設有一二次側線 圈21，該二次側線圈21的外層可覆蓋一第一絕緣層22,而該第一絕緣層22 繞設有一一次側線圈23。另外，在該一次側線圈23的外層更可依據需求而 設置有一第二絕緣層24。請參閱圖2所示，該鐵芯20在此實施為一單槽繞線鐵芯，而該二次側 線圈21繞設於該鐵芯20上形成一第一直角三角形區域Al、多個斜面區域 A2及一第二直角三角形區域A3。其中該第一直角三角形區域Al的繞線方 式是由第一圈自該鐵芯20的一端向另一端的方向平行繞設以形成一層，且次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處，並以相反 於前一層的繞線方向纏繞至該鐵芯20的該端，重複前述纏繞方式而向外層 纏繞；而該些斜面區域A2沿該第一直角三角形區域的斜面纏繞；如此剩餘 未纏繞區域再以相反於該第 一直角三角形區域Al的繞線順序而逐漸向內纏 繞出該直角三角形區域A3。請再參閱圖3所示，其中該二次側線圈21預定繞設五層，因此由圈數 編號第一圈到第五圈作平行繞線，接著第六圈則繞設在第四圏之上往回平繞 至第九圈，而第十圈再接著繞設在第九圈上層而平行繞線至第十二圈，第十 三圈繞設在第十一圈上也平行繞至第十四圈，第十五圈再繞設於第十四圈上 層，如此而纏繞出該直角三角形區域A1。再者，由該第十五圈開始順沿該直角三角形區域A1的斜面，而由外往 內依次纏繞第十六圈至第二十圈共五圈而形成一個斜面區域A2，次由斜面 由內往外依次纏繞第二十一圈至第二十五圈再形成一斜面區域A2，依此種 沿斜面纏繞方式循環纏繞至第六十六圈至第七十圈而累積多個斜面區域 A2。6此時，剩餘部分僅剩一個倒立直角三角形的位置，之後參照與先前所述該直角三角形區域Al相反的纏繞方式排列至第八十五圏，因而完成該二次 側線圏21的纏繞。由上所述可知，本發明的斜面區域A2是由第五圈旁開始斜繞， 一共往 返ll次，如此繞線效果與現有技術中鐵芯通過多個擋牆以分成11槽來纏繞 五十五圈的效果相等；另外，前後兩個直角三角形區域A1、 A3也等同於兩上卻減少了至少30%以上。綜上所述，本發明的變壓器所使用的線圈繞線方法，其包括了傾斜順序 排列方式，因此繞線時相鄰的繞線圈數相當接近而不至於發生跳電現象，因 而得以省略現有變壓器的擋牆結構，尤其因為增加了兩個直角三角形區域以 提升了效率，故而本發明相較於現有變壓器具有效率高及體積小等功效，對 於生產製作可謂相當符合經濟效益，又得以符合現在電子零件小型化的要 求。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與範 疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含於後附的權利要求中。
權利要求
1、一種變壓器，其包括鐵芯；第一線圈，繞設於該鐵芯上，且形成第一直角三角形區域，其繞線方式是自該鐵芯的一端向其另一端的方向平行繞設以形成一層，且次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處，並以相反於前一層的繞線方向纏繞至該鐵芯的該端，重複前述纏繞方式而向外層纏繞；多個斜面區域，沿該第一直角三角形區域的斜面纏繞；第二直角三角形區域，以相反於該第一直角三角形區域的繞線順序而逐漸向內纏繞，並繞完剩餘的區域。
2、 如權利要求1所述的變壓器，其更包括第二線圈以繞設於該第一線 圈外。
3、 如權利要求2所述的變壓器，其中該第一線圏與該第二線圏之間設 有絕緣層。
4、 如權利要求3所述的變壓器，其中該第二線圈外層更覆蓋有絕緣層。
5、 如權利要求2所述的變壓器，其中該第一線圈為二次側線圈，而該 第二線圈為一次側線圈。
6、 如權利要求1所述的變壓器，其中次一斜面區域的起始繞線點選定 為最接近於前一次斜面區域的最末繞線點之處，並以相反於前一次斜面區域 繞線方向纏繞。
7、 如權利要求1所述的變壓器，其中該鐵芯為一單槽繞線鐵芯。
8、 一種線圈繞線方法，其中該線圈繞設於一鐵芯上，該方法包括 繞設一第一直角三角形區域，其繞線方式是自該鐵芯的一端向其另 一端的方向平行繞設以形成一層，且次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處，並以相反於前一層的繞線方向纏繞至該鐵芯的該端，重複前述纏繞方式而向外層纏繞；繞設多個斜面區域，沿該第一直角三角形區域的斜面纏繞；繞設一第二直角三角形區域，以相反於該第 一直角三角形區域的繞線順序而逐漸向內纏繞，並繞完剩餘的區域。
9、 如權利要求8所述的線圈繞線方法，其中次一斜面區域的起始繞線點選定為最接近於前一次斜面區域的最末繞線點之處，並以相反於前一次斜 面區域繞線方向纏繞。
10、 如權利要求8所述的線圈繞線方法，其中該線圈外更覆蓋有一絕緣層。
11、 如權利要求10所述的線圈繞線方法，其中該絕緣層外更繞設有線 圏，且該絕緣層內為二次側線圈，而該絕緣層外為一次側線圈。
12、 如權利要求11所述的線圈繞線方法，其中該一次側線圈外更覆蓋 有絕緣層。
13、 如權利要求11所述的線圈繞線方法，其中該鐵芯為單槽繞線鐵芯。
全文摘要
本發明公開一種變壓器，其包括有一鐵芯、一一次側線圈及一二次側線圈。該二次側線圈繞設於該鐵芯上，且該一次側線圈繞設於該二次側線圈外，其中該二次側線圈在該鐵芯上纏繞出一第一直角三角形區域、多個斜面區域及一第二直角三角形區域，其中該第一直角三角形區域的繞線方式以連續彎折方式逐漸向外層纏繞，且次一層彎折的起始繞線點選定為最接近於前一層最末繞線點之處。
文檔編號H01F27/24GK101325120SQ20071011182
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優先權日2007年6月15日
發明者楊滿生 申請人:臺達電子工業股份有限公司