高頻磁性元件及其繞線架的製作方法

2023-05-04 18:46:46

專利名稱：高頻磁性元件及其繞線架的製作方法
技術領域：
高頻磁性元件及其繞線架
技術領域：
本實用新型是關於一種如變壓器的磁性元件，特別是關於一種可省卻不用電絕緣
罩的高頻磁性元件及其繞線架。背景技術：
請參閱圖5至圖7所示，是一種如高頻變壓器的磁性元件結構，其包含有 —繞線架50，是呈一中空長矩形扁平狀，其兩短邊向外設有數個金屬接腳53a、 53b，供與電線板焊接用，該繞線架50包含有一次側巻線區51及二次側巻線區52，其中該二 次側巻圈區51是形成數個由環凸片520間隔隔開的繞線槽，其中近一次側巻線區51的環 凸片520的二相對側邊再向外分別延伸有一二次側電線巻線軸521 ; —次側線圈60，是由一次側電線巻繞於該繞線架50的一次側巻線區51，該一次側 電線二端是焊接於近一次側巻線區51的金屬接腳53a ; —二側線圈52，是由二次側線巻繞於該繞線架50的二次側巻線區52，其中該一次 側電線二端的一端是先焊接於近一次側巻線區51的其中一金屬接腳53a，再拉伸跨過一次 側線圈60後，以垂直巻繞方式巻繞數在其中一個二次側電線巻線軸521上，以形成一跨線 段71 ，之後再纏繞於二次側巻線區52的數個繞線槽中，將另一端焊接至近二次側巻線區52 的其中一金屬接腳53b上； —電絕緣罩80，是包含一長矩形底框81及一頂蓋82，該頂蓋82是自座框81的兩 相對長內側向上延伸，並於相對底框81兩短內側形成有開口 ，又該座框81底面對應距跨線 段71位置形成有一容置槽811 ;當電絕緣罩80自繞線架50的頂端向下罩設時，該底框81 會固定在繞線架50的兩短側上，其中該跨線段71會容置於底框81的容置槽811中，且該 頂蓋82的兩相對開口是對準並連通繞線架50的中心穿孔； —鐵芯90，是設置於該電絕緣罩80上，其由兩半鐵芯組成，並透過兩開口穿入該 繞線架50的中心穿孔，而環設於繞線架50四周。 由上述說明可知，由於如高頻變壓器等磁性元件因為必須傳送高頻電流，因此一 次側線圈60、二次側線圈70及鐵芯90必須比一般非低頻磁性元件保持更佳的間隔距離。 是以，目前高頻變壓器即於該繞線架二次側繞線區52的其中一環凸片520側邊形成有二次 側巻線軸521 ，讓二次側電線一端焊接在近一次側巻線區51的其中一金屬接腳53a後，先在 該二次側巻線軸521以垂直方向纏繞數圈才開始巻繞於二次側巻線區52，因此，二次側線 圈70即包含有一跨越一次側線圈的跨線段71，而與一次側線圈保持一定的距離。然而，由 於該二次側巻線軸521設在環凸片520的側邊，供二次側電線於其上以垂直方向巻繞固定， 使得其與最後穿經於環設於繞線架50四周的鐵芯90底部垂直距離更為接近，而一旦通入 高頻電流即容易與鐵芯產生跳火(arcing)的情形產生；因此，如此的高頻磁性元件必須再 加入電絕緣罩800，除了可進一步對應跨線段71位置提供一容置槽811夕卜，主要是讓鐵芯 90與跨線段71巻繞於二次側巻線軸521部份之間有一電絕緣介質，減少跳火發生機會。 誠如上述，由於高頻磁性元件的特性而必須較一般非高頻磁性元件額外使用電絕緣罩，不僅增加整體積體、成本，更造成組裝該等元件的步驟複雜化，有必要尋求更進一步 的改良。

實用新型內容
有鑑於上述現有高頻磁性元件所列各項的缺點，本實用新型主要目的是提供一種
免用電絕緣罩的高頻磁性元件及其繞線架。欲達上述目的所使用的主要技術手段是令該高頻磁性元件包含有 —繞線架，是呈一中空長矩形扁平狀，是包含有一次側巻線區、二次側巻線區及數 個金屬接腳，其中該一次側巻線區外側形設有部分數個金屬接腳，而其餘數個金屬接腳則 設於該二次側外側，以供與電線板焊接用；其中該繞線架的二次側巻圈區是形成由數個環 凸片間隔隔開的繞線槽，其中近一次側巻線區的環凸片底面形成有一二次側電線巻線軸； —次側線圈，是由一次側電線巻繞於該繞線架的一次側巻線區，該一次側電線二 端是焊接於一次側巻線區外側的二支金屬接腳； —二側線圈，是由二次側電線巻繞於該繞線架的二次側巻線區，其中該一次側電 線二端的其中一端是先焊接於一次側巻線區外側的其中一金屬接腳，再朝二次側巻線區拉 伸以跨過一次側線圈，並以水平巻繞方式巻繞數在該二次側電線巻線軸上，以形成一跨線 段，之後進而纏繞至二次側巻線區的數個繞線槽中，最後將另一端焊接至近二次側巻線區 的其中一金屬接腳上；及 —鐵芯，是環設於繞線架四周，並穿入該繞線架中。 承上所述，本實用新型提供一種高頻磁性元件，其特徵在於包含有 —繞線架，是呈一中空長矩形扁平狀，包含有一次側巻線區、二次側巻線區及數個 金屬接腳，其中該一次側巻線區外側形設有部分數個金屬接腳，而其餘數個金屬接腳則設 於該二次側外側，以供與電線板焊接用；其中該繞線架的二次側巻圈區是形成由數個環凸 片間隔隔開的繞線槽，其中近一次側巻線區的環凸片底面形成有一二次側電線巻線軸； —次側線圈，是由一次側電線巻繞於該繞線架的一次側巻線區，該一次側電線二 端是焊接於一次側巻線區外側的二支金屬接腳； —二側線圈，是由二次側電線巻繞於該繞線架的二次側巻線區，其中該一次側電 線二端的其中一端是先焊接於一次側巻線區外側的其中一金屬接腳，再朝二次側巻線區拉 伸以跨過一次側線圈，並以水平巻繞方式巻繞數在該二次側電線巻線軸上，以形成一跨線 段，之後進而纏繞至二次側巻線區的數個繞線槽中，最後將另一端焊接至近二次側巻線區 的其中一金屬接腳上；及 —鐵芯，是環設於繞線架四周，並穿入該繞線架中。 本實用新型還提供一種高頻磁性元件的繞線架，是呈一中空長矩形扁平狀，其特 徵在於包含有一次側巻線區、二次側巻線區及數個金屬接腳，其中該一次側巻線區外側形 設有部分數個金屬接腳，而其餘數個金屬接腳則設於該二次側外側，以供與電線板焊接用； 其中該繞線架的二次側巻圈區是形成由數個環凸片間隔隔開的繞線槽，其中近一次側巻線 區的環凸片底面形成有一二次側電線巻線軸。 上述本實用新型繞線架是直接將跨線段用的二次側巻線軸形成在其底面，因此該 二次側電線於固定在金屬接腳後即直接自繞線架的底面橫拉至該二次側電線巻線軸處，並
4以水平方向纏繞於凸片上，再進入二次側巻線區；因此，該跨線段與鐵芯底面的垂直距離即 可拉開，而且因為纏繞於凸片上的數圈是以水平方式纏繞數圈，故其垂直厚度不會增高，更 能確保該跨線段與鐵芯底面的垂直距離保持一定，如此一來即可不必使用電絕緣罩此兩者 予以隔離，而達到避免跳火情況產生。

圖1是本實用新型一俯視平面圖。[0024]圖2是本實用新型的繞線架立體外觀圖。[0025]圖3是本實用新型一仰視平面圖。[0026]圖4是圖3的局部放大圖。圖5是既有高頻磁性元件--俯視平面圖。圖6是圖5—分解圖。圖7是圖5—側視平面圖。(10)繞線架(11) 一次側巻線區(12) 二次側巻線區(120) 二次側繞線軸(121)環凸片(122)繞線槽(122a)第一繞線槽(123)凹槽(124)凸片(13a) (13b)數個金屬接(20) —次側線圈(30) 二側線圈(31)入線段(311)跨線段(312)小迴圈(32)出線段(40)鐵芯(41) (42)半鐵芯(50)繞線架(501)中心穿孔(51) —次側巻線區(52) 二次側巻線區(520)環凸片(521) 二次側繞線軸(53a) (53b)數個金屬接腳(60) —次側線圈(70) 二側線圈(71)跨線段(80)電絕緣罩(81)底框(811)容置槽(82)頂蓋(90)鐵芯(91) (92)半鐵芯
具體實施方式
請參閱圖1至圖3所示，是本實用新型高頻磁性元件一較佳實施例，其包含有 —繞線架IO，是呈一中空長矩形扁平狀，是包含有一次側巻線區11、二次側巻線 區12及數個金屬接腳13a、13b，其中該一次側巻線區11外側形設有部分數個金屬接腳 13a，而其餘數個金屬接腳13b則設於該二次側巻線區12外側，以供與電線板焊接用；其中 該繞線架10的二次側巻圈區12是形成由數個環凸片121間隔隔開的繞線槽122，其中近一 次側巻線區11的環凸片121底面形成有一二次側電線巻線軸120 ;請配合參閱圖4所示，於本實施例中該二次側電線巻線軸120是由環凸片121底面形成兩凹槽123的之間凸片124 所構成，如此一來即二次側電線巻線軸120即與各環凸片121平齊而不會凸出於繞線軸10 的底面； —次側線圈20，是由一次側電線巻繞於該繞線架10的一次側巻線區ll，該一次側 電線二端是焊接於一次側巻線區11外側的二支金屬接腳13a ; —二側線圈30，是由二次側電線巻繞於該繞線架10的二次側巻線區12，如圖4所 示，其中該一次側電線二端的其中一端是先焊接於一次側巻線區11外側的其中一金屬接 腳13a，再朝二次側巻線區12拉伸以跨過一次側線圈20，並以水平巻繞方式巻繞數在該二 次側電線巻線軸120上，以形成一跨線段311，之後進而纏繞至二次側巻線區12的數個繞線 槽122中，最後將另一端焊接至近二次側巻線區12的其中一金屬接腳13b上；及 —鐵芯40，是環設於繞線架10四周，並穿入該繞線架10中；於本實施例中該鐵芯 40是由兩對稱E型半鐵芯對向組裝於繞線架10而成，另包含有I型及E型的半鐵芯。 上述本實用新型繞線架10是直接將跨線段11用的二次側巻線軸120形成在其底 面，於本實施例中又直接於二次側巻線區12近一次側巻線區11的環凸片121的底面上形 成兩凹槽123，令兩凹槽123之間凸片124直接作為該二次側巻線軸120 ;因此該二次側電 線於固定在金屬接腳13a後即直接自繞線架11的底面橫拉至該凸片124處，並以水平方向 纏繞於凸片124上，再進入二次側巻線區12，並依序巻繞於數個繞線槽122中；因此，該跨 線段311與鐵芯40底面的垂直距離即可拉開，而且因為纏繞於凸片124上的數圈是以水平 方式纏繞數圈，故其垂直厚度不會增高，更能確保該跨線段311與鐵芯40底面的垂直距離 保持一定，如此一來即可不必使用電絕緣罩此兩者予以隔離。 再者，對於採用二次側電線較一次側電線線徑為小的磁性元件，為了提高二次側 電線與繞線架10側邊金屬接腳焊接13a、13b的強度，一般會將二次側電線的入線段31及 出線段32以數個單線二次側電線相互捻巻成一捻線，令入線段31及出線段32相較二次側 線電線的單線厚度較厚，提高入線段31及出線段32的強度。惟入線段31兩端因為捻線關 系有小迴圈312，由於入線段31 —端小迴圈(圖中未示是與金屬接腳13a焊接，故並不影響 二次側線圈30，但其另一端的小迴圈312因為會首先巻繞至二次側巻線區12中，一旦翹起 而介於往後數個單線二次側電線巻繞的線匝中，而容易造成跳火現象；是以，本實用新型於 二次側巻線區12將對應該小迴圈124位置進一步形成一寬度較窄的繞線槽122a。即當入 線段31巻繞於二次側巻線軸120後先進入較窄的第一繞線槽122a，令入線段的小迴圈312 置放於該第一繞線槽122a中，再令單線二次側電線開始依巻繞於一般寬度的往後的繞線 槽122中，最後再讓二次側線圈20的出線段32焊接至該二次側巻線區12外側的一金屬接 腳13b ;是以，入線段的小迴圈即不會與二次側線圈的匝圈幹涉，亦能避免跳火情況發生。
權利要求一種高頻磁性元件，其特徵在於包含有一繞線架，是呈一中空長矩形扁平狀，包含有一次側卷線區、二次側卷線區及數個金屬接腳，其中該一次側卷線區外側形設有部分數個金屬接腳，而其餘數個金屬接腳則設於該二次側外側，以供與電線板焊接用；其中該繞線架的二次側卷圈區是形成由數個環凸片間隔隔開的繞線槽，其中近一次側卷線區的環凸片底面形成有一二次側電線卷線軸；一次側線圈，是由一次側電線卷繞於該繞線架的一次側卷線區，該一次側電線二端是焊接於一次側卷線區外側的二支金屬接腳；一二側線圈，是由二次側電線卷繞於該繞線架的二次側卷線區，其中該一次側電線二端的其中一端是先焊接於一次側卷線區外側的其中一金屬接腳，再朝二次側卷線區拉伸以跨過一次側線圈，並以水平卷繞方式卷繞數在該二次側電線卷線軸上，以形成一跨線段，之後進而纏繞至二次側卷線區的數個繞線槽中，最後將另一端焊接至近二次側卷線區的其中一金屬接腳上；及一鐵芯，是環設於繞線架四周，並穿入該繞線架中。
2. 如權利要求1所述的高頻磁性元件，其特徵在於該近一次側巻線區的環凸片底面 形成兩凹槽，該兩凹槽之間的凸片為該二次側電線巻線軸。
3. 如權利要求1或2所述的高頻磁性元件，其特徵在於近一次側巻線區的第一繞線 槽寬較其它繞線槽寬為窄。
4. 如權利要求3所述的高頻磁性元件，其特徵在於該二次側線圈包含有一入線段及 一出線段，其中該入線段及出線段是分別由數個單線二次側電線相互捻巻成一捻線，且各 於兩端分別有一小迴圈，其中該入線段對應二次側巻線區的一端小迴圈，是設置於該第一 繞線槽中。
5. 如權利要求1或2所述的高頻磁性元件，其特徵在於該鐵芯是由兩對稱E型半鐵 芯對向組裝於繞線架而成。
6. 如權利要求4所述的高頻磁性元件，其特徵在於該鐵芯是由兩對稱E型半鐵芯對 向組裝於繞線架而成。
7. 如權利要求1或2所述的高頻磁性元件，其特徵在於該鐵芯是包含一 I型及E型的半鐵芯。
8. —種高頻磁性元件的繞線架，是呈一中空長矩形扁平狀，其特徵在於包含有一次 側巻線區、二次側巻線區及數個金屬接腳，其中該一次側巻線區外側形設有部分數個金屬 接腳，而其餘數個金屬接腳則設於該二次側外側，以供與電線板焊接用；其中該繞線架的二 次側巻圈區是形成由數個環凸片間隔隔開的繞線槽，其中近一次側巻線區的環凸片底面形 成有一二次側電線巻線軸。
9. 如權利要求8所述高頻磁性元件的繞線架，其特徵在於該近一次側巻線區的環凸 片底面形成兩凹槽，該兩凹槽之間的凸片為該二次側電線巻線軸。
10. 如權利要求8或9所述高頻磁性元件的繞線架，其特徵在於近一次側巻線區的第 一繞線槽寬較其它繞線槽寬為窄。
專利摘要一種高頻磁性元件及其繞線架，該繞線架是於一次側卷線區與二次側卷線區交界處底面設有一二次側電線卷線軸，令二次側電線一端焊接於一次側卷線區外側的接腳後直接跨過一次側卷線區的一次側線圈，而於該二次側電線卷線軸進行水平纏繞固定後，再進入二次側卷線區的入線槽卷繞出二次側線圈；是以，二次側線圈經過一次側線圈的跨線段即可位於該繞線架的底面，除不與一次側線圈接觸外，更遠離該卷架架中間插入鐵芯的底面，而於高頻電流輸入時，不須要額外電絕緣罩即能避免該跳線段與鐵芯產生跳火。
文檔編號H01F27/30GK201489973SQ200920177319
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者詹宏民 申請人:快特電波股份有限公司