具有組合式繞線架的變壓模塊的製作方法

2023-05-09 22:01:51

專利名稱：具有組合式繞線架的變壓模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種變壓器，尤其涉及ー種具有組合式繞線架的變壓模塊。
背景技術：
變壓器是ー種利用磁心與一次側繞組及二次側繞組產生電磁耦合感應，藉此達到轉換電壓的電子組件。現有的電壓器主要包括一繞線架及ニ鉄心，繞線架呈中空圓柱狀而具有一軸向通道，繞線架的ニ端延伸出多個 接腳。ニ組導線分別以不同匝數纏繞在繞線架的ニ端及其鄰近接腳上以分別形成一次側繞組及二次側繞組，然後，將ニ磁心分別裝設於繞線架的ニ端。然而，由於現有的變壓器的繞線架內部為ー軸向通道，所以流過導線的電流或感應電流均會在繞線架的內部(也即軸向通道內)產生積熱，此ー積熱問題在大功率的變壓器(例如600W)中尤為嚴重。由於現有的變壓器本身並未具有任何散熱機制，故經一段運作之後，繞線架的內部積熱導致溫度升高，而影響變壓器的作業。即或運用一外部風扇來散熱，但因為繞線架的ニ端被磁心擋住，所以外部風扇只能吹得到繞線架的外表面，而無法散逸其內部積熱，也同樣會產生溫度升高的問題。除了散熱問題之外，現有的變壓器的繞線架為一體成形，因此欲製造不同尺寸的變壓器時，就需要對應製造出不同的繞線架及整個殼體，這一點不利於模具設計及降低製造成本的考量。因此，業界推出具有組合式繞線架的變壓器，其中設有多個繞線架，這些繞線架配置或貼接在一起而形成一個完整的繞線組件，但這類現有具有組合式繞線架的變壓器也未解決上述有關於繞線架的內部散熱問題。因此，如何解決上述的問題點，即成為本實用新型所改進的目標。

實用新型內容本實用新型的一目的，在於提供ー種具有組合式繞線架的變壓模塊，其能夠使變壓器與繞線架產生極佳的散熱效果，且尺寸能靈活搭配以降低製造成本。為了達到上述的目的，本實用新型提供ー種具有組合式繞線架的變壓模塊，包括一變壓器；一溫度感測器，設置於該變壓器內以監控該變壓器的溫度；以及一散熱風扇，設置於該變壓器外以對該變壓器進行散熱；其中，該變壓器還包含—底座，其設有ー貫通孔；多個繞線架，配置於該底座內，每ー該繞線架具有設置於外緣的ー環形線槽、對應該貫通孔的一中空部、及成型於表面上並圍繞該中空部的多個凸點，該多個凸點使相鄰ニ該繞線架在配置時彼此之間產生ー間隙；多個二次繞線組，配置於該多個繞線架之間，每ー該二次繞線組具有對應該中空部的一穿孔 '及ニ磁心，分別穿接該底座的該貫通孔、該多個繞線架的該多個中空部、及該多個ニ次繞線組的該多個穿孔而予以組合。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中每ー該繞線架具有ニ夾板，該中空部為一通孔，該環形線槽圍設在該ニ夾板與該中空部的外壁之間，該多個凸點成型於至少一該夾板上。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中當該多個繞線架配置於該底座內且該多個二次繞線組分別插入相鄰ニ該繞線架之間時，每ー 該繞線架的凸點成型於相同一側。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中每ー該繞線架的一端在該ニ夾板上分別設有ー缺ロ，導線穿入一該缺ロ而纏繞於該環形線槽上並經另一該缺ロ穿出。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中每ー該二次繞線組為ー C型導電片，其一端彎折成型有ニ折片。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中該底座包括一底板及垂直延伸於該底板ニ側的ニ側板，該底板上設有該貫通孔、多個第一接腳及多個第二接腳，該底座內部的ニ側邊分別貼附有ー絕緣片。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中該底板在不同於該ニ側板的ニ側緣上分別設有至少ー第一槽道及至少ー第二槽道。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中每ー該磁心呈E字形且為磁性材質製成，其具有一主底板及垂直延伸於該主底板ニ側的ニ側翼板，該ニ側翼板分別包覆於該底座的該ニ側板，該主底板成型有ー磁軸，該磁軸的外徑小於該貫通孔、該中空部及該穿孔的內徑。上述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其中每ー該磁心為ATQ型、EE型、ER型、ERI型、ECI型、RM型、EQ型、PQ型、PJ型、或PM型磁芯結構。相較於現有技術，本實用新型具有以下功效由於本實用新型的變壓器中具有多個繞線架，且每ー繞線架的一表面上成型有多個凸點，該多個凸點能夠使相鄰ニ繞線架在配置時彼此之間產生ー間隙，此間隙有助於空氣對流以便將繞線架上的導線繞組所產生的熱量散逸到變壓器外部。即使二次繞線組間隔配置於相鄰ニ繞線架的間，但因為該多個凸點能夠使相鄰繞線架與二次繞線組彼此之間產生ー間隙，故仍可以阻絕相鄰繞線架與二次繞線組之間的熱堆積，且空氣能夠流過凸點在相鄰的繞線架與二次繞線組之間所產生的間隙，故能減少熱堆積而對繞線架與二次繞線組提供良好的散熱效果。本實用新型的變壓模塊還設置一散熱風扇，以加強空氣對流效果，故能夠對整個變壓器提供極佳的散熱效果。另ー方面，由於本實用新型的變壓器具有多個繞線架以及多個二次繞線組，所以製造商可以針對客戶需要製作不同尺寸的底座，而將不同數量的繞線架與二次繞線組配置入底座內，在尺寸上可以靈活搭配，如此ー來，製造商不需要設計不同長度的繞線架與二次繞線組，故能大幅降低製造成本。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖I本實用新型的變壓器的分解立體圖；圖2本實用新型的變壓器的組合立體圖；圖3本實用新型的變壓器從另一角度看來的組合立體圖；圖4本實用新型的變壓器的組合立體圖，其中導線已纏繞在熱線架上形成繞組；圖5本實用新型的變壓器從另一角度看來的組合 立體圖，其中導線已纏繞在熱線架上形成繞組；圖6本實用新型的變壓器的正視圖，其中導線已纏繞在熱線架上形成繞組；圖7本實用新型的變壓模塊的分解立體圖。其中，附圖標記I變壓器2變壓模塊10 底座11 底板111貫通孔112 第一接腳113 第二接腳12 側板122 第一槽道123 第二槽道13絕緣片20繞線架21環形線槽22中空部23、23'夾板24 缺 ロ25 凸點30 二次繞線組31 穿孔32 折片40 磁心41主底板42側翼板43 磁軸50溫度感測器60散熱風扇200 導線具體實施方式
有關本實用新型的詳細說明及技術內容，將配合附圖說明如下，然而所附的附圖僅作為說明用途，並非用於局限本實用新型。請參考圖I至圖6，本實用新型提供ー種具有組合式繞線架的變壓模塊，其中的變壓器I (以下簡稱為「變壓器I」)，其包括一底座10、多個繞線架20、多個二次繞線組30、及ニ磁心40。底座10包括一底板11及垂直延伸於該底板11 ニ側的ニ側板12,底板11設有ー貫通孔111及多個第一接腳112與多個第二接腳113。 另外，底座10的底板11在不同於ニ側板12的ニ側緣上分別設有第一槽道122 (圖3)及第ニ槽道123 (圖2)，第一槽道122是用以供ー溫度感測器50 (圖7)設置，第二槽道123是用以供該溫度測器50的導線穿接，藉此將導線固定限位在底座10上以免懸空。第一接腳112是用以電性連接一次側繞組(在本實用新型內為繞線架20)，第二接腳113是用以供溫度感測器50的導線作為連接線路之用，藉此電性連接ー電路板(圖未示)。在本實用新型的變壓器I中，第一接腳112與第二接腳113的位置與數量均可視實際需要加以調整，第一槽道122與第二槽道123的位置與數量也可視實際需要加以調整，故圖形所示僅為ー實施例，並非用以局限本實用新型，只要第一接腳112與第二接腳113設置於底座10上而非設置在繞線架20上即可。多個繞線架20配置於底座10內，每ー繞線架20大致呈圓環形且具有設置於外緣的ー環形線槽21及對應底座10的貫通孔111的一中空部22 ;更明確地說，每ー繞線架20的側面大致呈H型而具有ニ夾板23與23'，中空部22為ー圓形通孔，所以在ニ夾板23、23'與中空部22的圓形外壁之間就圍設出上述環形線槽21，導線200可以纏繞於此環形線槽21內。每ー繞線架20的一端在ニ夾板23、23^上分別設有ー缺ロ 24，導線200穿入一缺ロ 24而纏繞於環形線槽21上並經另ー缺ロ 24穿出以與其他部位形成電性連接。每ー繞線架20在其至少ー表面(也即夾板23)上成型有多個凸點25，該多個凸點25是圍繞該中空部22間隔配置且較佳地為均勻分布，該多個凸點25凸出於該夾板23 —段距離，其作用在於使相鄰ニ繞線架20在配置時彼此之間能夠產生ー間隙，此間隙是用以供空氣對流散熱之用。繞線架20可以由諸如塑膠等非導電材質製成，也可以由諸如金屬等導電材質製成。底座10內部的ニ側邊上可貼附ー絕緣片13，例如業界常用的Mylar tape。多個二次繞線組30配置於相鄰ニ繞線架20之間，每一二次繞線組30大致為一 C型導電片所構成，其具有對應於繞線架20的中空部22的一穿孔31。二次繞線組30的一端彎折成型有ニ折片32，用以彎折卡固於底座10的底板11上以利定位。從圖2可以清楚看出，每ー二次繞線組30的折片32可以設計成不同長度，以便錯開而放置在底座10的ー側緣上。要特別說明的是，從圖I可以看出，當繞線架20配置於底座10內且二次繞線組30分別間隔插入相鄰ニ繞線架20之間時，每ー繞線架20的凸點25均成型於相同一側，在圖I中為朝下的夾板23的表面上，如此ー來，繞線架20的凸點25能抵靠住二次繞線組30而使繞線架20與二次繞線組30之間產生ー間隙，最下方的繞線架20的凸點25雖未抵靠ニ次繞線組30，但仍抵靠住底板11，故仍能夠使繞線架20與底板11之間產生ー間隙，這些間隙均有利於空氣對流散熱。[0072]在本實用新型中，繞線架20是用以作為一次側繞線組，而二次繞線組30是用以作為二次側繞組。雖然在圖I中，繞線架20與二次繞線組30是交錯配置，但可想而知，只要導線連接正確，該多個繞線架20也可以彼此相鄰配置，而該多個二次繞線架30也可以彼此相鄰配置，不一定需要彼此交錯配置。因此，本實用新型利用多個繞線架20與二次繞線組30的組合式設計，且繞線架20上並未設置第一接腳112與第二接腳113，故可以在尺寸與變壓轉換比率上產生相當弾性多變的設計，不需要如現有技術ー樣專門設計不同尺寸的繞線架，又要特別纏繞不同匝數的導線繞組，更能大幅降低製造成本，近而提升生產效率。每ー磁心40大致呈E字形且為磁性材質製成(一般為鐵製磁心)，且也可為ATQ型、EE型、ER型、ERI型、ECI型、RM型、EQ型、PQ型、PJ型、或PM型等磁芯結構，其具有一主底板41及垂直延伸於該主底板41 ニ側的ニ側翼板42，主底板41上成型有ー磁軸43，此磁軸43的外徑略小於貫通孔111、中空部22及穿孔 31的內徑，所以此ニ磁心40能夠分別從圖I的上下穿接底座10的貫通孔111、該多個繞線架20的中空部22、及該多個二次繞線組30的穿孔31而予以組合。要特別說明的是，每ー磁心40的ニ側翼板42是包覆於底座10的ニ側板12上，如此ー來，在平行於底座10 ニ側板12與磁心40的ニ側翼板42的方向上並未受到其他板體的阻擋，故如圖6所示，空氣對流能夠沿著平行於底座10的ニ側板12的方向而通過繞線架20與二次繞線組30之間因凸點25所產生的間隙，藉此將繞線架20的導線繞組所產生的熱量順利散逸至變壓器I外部。另外，雖然在圖I中顯示繞線架20與二次繞線組30是呈垂直堆疊配置而形成一「垂直式」變壓器1，但可想而知，繞線架20與二次繞線組30是呈水平橫向配置而形成一「水平式」變壓器1，並將第一接腳112與第二接腳113對應彎折朝下即可。參考圖7，本實用新型的變壓模塊2，其具有上述變壓器I、一溫度感測器50、及一散熱風扇60。溫度感測器50設置於該變壓器I的第一槽道122內以監控該變壓器I的溫度，散熱風扇60設置於該變壓器I外以對該變壓器I進行散熱。更明確地說，散熱風扇60可以設置在變壓器I的ー側且平行於底座10的ニ側板，如此ー來，散熱風扇60所吹出的氣流，可以順利通過繞線架20與二次繞線組30之間因凸點25所產生的間隙，藉此將繞線架20的導線繞組所產生的熱量順利散逸至變壓器I外部，而產生極佳的散熱效果。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，包括 一變壓器； 一溫度感測器，設置於該變壓器內以監控該變壓器的溫度；以及 一散熱風扇，設置於該變壓器外以對該變壓器進行散熱； 其中，該變壓器還包含 一底座，其設有一貫通孔； 多個繞線架，配置於該底座內，每一該繞線架具有設置於外緣的一環形線槽、對應該貫通孔的一中空部、及成型於表面上並圍繞該中空部的多個凸點，該多個凸點使相鄰二該繞線架在配置時彼此之間產生一間隙； 多個二次繞線組，配置於該多個繞線架之間，每一該二次繞線組具有對應該中空部的一穿孔 '及 二磁心，分別穿接該底座的該貫通孔、該多個繞線架的該多個中空部、及該多個二次繞線組的該多個穿孔而予以組合。
2.根據權利要求I所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，每一該繞線架具有二夾板，該中空部為一通孔，該環形線槽圍設在該二夾板與該中空部的外壁之間，該多個凸點成型於至少一該夾板上。
3.根據權利要求2所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，當該多個繞線架配置於該底座內且該多個二次繞線組分別插入相鄰二該繞線架之間時，每一該繞線架的凸點成型於相同一側。
4.根據權利要求2所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，每一該繞線架的一端在該二夾板上分別設有一缺口，導線穿入一該缺口而纏繞於該環形線槽上並經另一該缺口穿出。
5.根據權利要求2所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，每一該二次繞線組為一 C型導電片，其一端彎折成型有二折片。
6.根據權利要求4或5所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，該底座包括一底板及垂直延伸於該底板二側的二側板，該底板上設有該貫通孔、多個第一接腳及多個第二接腳，該底座內部的二側邊分別貼附有一絕緣片。
7.根據權利要求6所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，該底板在不同於該二側板的二側緣上分別設有至少一第一槽道及至少一第二槽道。
8.根據權利要求7所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，每一該磁心呈E字形且為磁性材質製成，其具有一主底板及垂直延伸於該主底板二側的二側翼板，該二側翼板分別包覆於該底座的該二側板，該主底板成型有一磁軸，該磁軸的外徑小於該貫通孔、該中空部及該穿孔的內徑。
9.根據權利要求8所述的具有組合式繞線架的變壓模塊，其特徵在於，每一該磁心為ATQ型、EE型、ER型、ERI型、ECI型、RM型、EQ型、PQ型、PJ型、或PM型磁芯結構。
專利摘要一種具有組合式繞線架的變壓模塊，包括一底座、多個繞線架、多個二次繞線組、及二磁心。底座設有貫通孔，繞線架配置於底座內且各具有環形線槽、對應貫通孔的中空部、及成型於表面的多個凸點，該多個凸點使相鄰二繞線架在配置時彼此之間產生一間隙，各二次繞線組配置於繞線架之間並具有對應該中空部的一穿孔，二磁心分別穿接底座的貫通孔、繞線架的中空部、及二次繞線組的穿孔而予以組合。
文檔編號H01F27/26GK202585060SQ20122023796
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者徐皓德, 蕭永鴻 申請人:群光電能科技股份有限公司