专利名称：换流变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及被装入彩色电视接收机、显示器、磁带录像机等各种电子设备中的用于开关电源的换流变压器。
背景技术：
近年，装在各种电子设备中的开关电源，在小型·重量轻·高效的同时，噪声特性良好、高耦合且输出电压特性良好、温升低、并且可靠性高成为重要的课题，解决这些课题的换流变压器的技术开发非常重要。
作为以往的换流变压器，已知有如图7、图8那样的例子，以及作为另一例子在图9和
图10中所示的例子。图7是半剖面图，图8是绕组的接线图，图9是另一例的半剖面图，图10是另一例的绕组的接线图。
在图7以及图8中，1是一次侧电源的输入绕组(以下，称为一次绕组)，1a以及1b是一次绕组的分离绕组，3、4、5、6以及7是向二次侧负荷提供电力的输出绕组(以下，称为二次绕组)，3以及4是向二次侧负荷提供大电力的主二次绕组，5、6以及7是向二次侧负荷提供小电力的辅助二次绕组。另外，2是向一次侧的控制IC的电源提供电力的输出绕组(以下，称为一次辅助绕组)，8是线圈骨架，11是各绕组间的绝缘材料，10是由铁氧体磁心构成的磁心。
这种换流变压器，是在线圈骨架8上按照一次线圈1的分离绕组1a、二次绕组3～7、一次绕组1的分离绕组1b、一次辅助绕组2的顺序在各绕组之间缠绕，并由厚度25μm或50μm的聚对苯二酸乙二醇酯粘胶带构成的绝缘材料11进行绝缘，而后装入由铁氧体磁心构成的磁心10形成的。这种情况下，一般是，二次线圈3、4、5、6以及7，被卷绕在一次绕组1的分离绕组1a和1b之间，一次绕组1的分离绕组1a和1b串联连接。
在上述以往的构成中，由于可以使各绕组的线圈的尺寸很大，因此一次绕组1和二次绕组3～7的相对面积也可以很大，另外因为可以用薄的膜形成各绕组之间的绝缘，因此一次绕组1和二次绕组3～7的相对距离还可以很小。其结果，一次绕组1和二次绕组3、4、5、6以及7各自的耦合非常高，可以得到转换效率高，并且温升低的换流变压器。
相反，在主二次绕组3以及4所提供的主电力负荷变动时，由于辅助二次绕组5、6以及7，与一次绕组的耦合高，因此存在输出电压的变化增大的问题。
进而，由于是绕组的位置容易变化的构造，并且耦合非常高，因此即使绕组位置只有很少的变化也因耦合变化大而使输出电压变化。例如，在一次辅助绕组2的输出上有过电压检测等的保护电路时，存在由于上述耦合的变化，致使产生该保护电路误动作的问题。
另外，由于一次绕组1和全部二次绕组3～7之间的寄生电容大，使阻抗减小，因此容易传递高频噪声成分，噪声特性不好。
以下，用图9以及图10说明以往的换流变压器的另一例。在和上述的以往例相同的部分上赋予同一符号进行说明。1是一次绕组，3、4、5、6以及7是二次绕组，3以及4是供给主输出负荷的主二次绕组，5、6以及7是供给辅助输出负荷的辅助二次绕组。另外，2是一次辅助绕组，8a是线圈骨架，10是由铁氧体磁心构成的磁心。
这种换流变压器的构成是，在具有多个绕线槽9a、9b、9c、9d的线圈骨架8a上，在线圈骨架的大致中心的绕线槽9b上卷绕一次绕组1和一次辅助绕组2，将供给主输出负荷的二次绕组3以及4作为2个分离绕组3a、3b以及4a、4b卷绕在绕线槽9a、9c上并联连接，再在外侧的卷绕槽9d上卷绕供给辅助输出负荷的二次绕组5、6以及7，而后装入铁氧体磁心构成的磁心10。
在上述的以往构成中，由于其构成是，在具有多个绕线槽9a、9b、9c、9b的线圈骨架8a上，在线圈骨架8a的大致中心的绕线槽9b上卷绕一次绕组1和一次辅助绕组2，将供给主输出负荷的二次绕组3以及4作为2个分离绕组3a、3b以及4a、4b卷绕在绕线槽9a、9c上并联连接，还在外侧的绕线槽9d上卷绕供给辅助输出负荷的二次绕组5～7，因此，由于一次绕组和供给辅助输出的二次绕组5～7的相对距离增大，并且相对面积减小，使耦合降低，这样一来，即使主二次绕组3、4所提供的主输出负荷变化，也能使辅助二次绕组5～7的输出电压的变动小。
进而，由于是绕组的位置难以变化的结构，因此耦合的变化小，输出电压的变化也小。因而，即使在一次辅助绕组2的输出上有过电压检测等的保护电路，也由于因耦合的变化引起的电压变化小，难以发生该保护电路误动作那样的问题。
另外，因为一次绕组1和全部二次绕组3～7之间的寄生电容减小，因此可以使阻抗增大，高频噪声成分难以传递，可以使噪声特性良好。
相反，由于一次绕组1和供给主输出负荷的二次绕组3、4的耦合低，因此存在换流变压器的转换效率下降，且温度升高的问题。
本发明的目的在于，提供一种既小型、重量轻、高效率，同时噪声特性良好，高耦合且输出电压特性良好，温升低、并且可靠性高的换流变压器。
发明的公开为了解决上述问题，本发明的换流变压器，是在具有多个绕线槽的内线圈骨架和外线圈骨架上，同时卷绕一次绕组和多个二次绕组，将这两个线圈骨架嵌合后，再装入磁心构成的换流变压器中，将设置成多个并联或串联的分离绕组的一次绕组以及供给主输出负荷的二次绕组、供给辅助输出负荷的二次绕组，卷绕在内线圈骨架和外线圈骨架的多个绕线槽上，使得一次绕组和二次绕组交替卷绕并相对。
采用上述构成，由于使一次绕组和供给主输出负荷的二次绕组的相对面积增大，因此一次绕组和供给主输出负荷的二次绕组的耦合变得非常高，从而可以提高换流变压器的转换效率，并且使温升下降。
图面的简单说明图1是本发明的换流变压器的实施例1的半剖面图。
图2是图1的绕组的连接图。
图3是本发明的换流变压器的实施例2的半剖面图。
图4是图2的绕组的连接图。
图5是本发明的换流变压器的实施例3的半剖面图。
图6是图5的绕组的连接图。
图7是以往的换流变压器的半剖面图。
图8是图7的绕组连接图。
图9是以往的换流变压器的半剖面图。
图10是图9的绕组连接图。
为实施发明的最佳形式(实施例1)对本发明的实施例1，用图1以及图2进行说明。在图1以及图2中，在分别具有三个绕线槽30a～30c、30d～30f的内线圈骨架28和外线圈骨架29上，将一次绕组21设置成3个分离绕组21a、21b、21c，卷绕在绕线槽30b、30d、30f上并联连接，将供给主输出负荷的二次绕组23以及24设置成两个分离绕组23a、23b以及24a、24b卷绕在绕线槽30a、30e上并联连接，将供给辅助输出负荷的二次绕组25、26、27卷绕在绕线槽30c上，装入由铁氧体磁心构成的磁心31构成换流变压器。进而，一次辅助绕组22被卷绕在卷绕有一次绕组的分离绕组21a的绕线槽30b中。
通过上述那样的构成，由于在内线圈骨架28和外线圈骨架29上，使一次绕组的分离绕组21a、21b、21c和供给主输出负荷的二次绕组的分离绕组23a、23b以及24a、24b以及供给辅助输出负荷的二次绕组25、26、27交替并相对，因此与图9的骨架结构相比，可以得到以下的性能改进。
可以使一次绕组的分离绕组21a、21b、21c和提供主输出负荷的二次绕组的分离绕组23a、23b以及24a、24b的相对距离小，并且可以使相对面积大，由此使耦合增高，可以提高换流变压器的转换效率，并且可以降低温升。
另外，由于是绕组的位置难以变化的结构，因此耦合的变化小，输出电压的变化也小。因而，即使在一次辅助绕组22的输出上有过电压检测等的保护电路，也因为耦合的变化引起的电压变化小，因此可以得到难以发生该保护电路误动作那样的问题的效果。
另外，由于可以进一步减小一次绕组21和全部二次绕组23～27之间的寄生电容，因此，可以使阻抗增大，使高频的噪声成分难以传递，可以使噪声特性良好。
另外，一般在一次绕组21和供给主输出负荷的二次绕组23以及24上，为了使大电流流过而卷绕的电磁线的线径粗，存在内线圈骨架28和外线圈骨架29的破裂、变形等的问题，但是，通过分别设置成三个分离绕组21a、21b、21c，两个分离绕组23a、23b以及24a、24b，就可以使卷绕的电磁线的线径变细，而不存在这样的问题，进而，可以得到换流变压器的温升降低的效果。
再有，如果在一次绕组21和提供主输出负荷的二次绕组23以及24上有高电压、小电流，则通过将绕组分别设置成三个分离绕组串联连接，就可以使施加在被卷绕在同一绕线槽上的线圈的卷绕头部和卷绕尾部上的电压降低，可以使电磁线的电压劣化减小，可以得到实现长寿命的效果。
另外，在上述构成中，也可以通过在内线圈骨架28以及外线圈骨架29的绕线槽30a～30c以及30d～30f的某一个上，卷绕一次绕组21的三个分离绕组21a～21c、二次绕组23、24的分离绕组23a、23b、24a、24b，二次绕组25～27，选择所要求的换流变压器的特性和性能。
特别是通过在任意的绕线槽上卷绕任意的绕组构成内线圈骨架28和外线圈骨架29这两个骨架，就可以扩大换流变压器的特性和性能的选择范围。
(实施例2)以下，用图3和图4说明本发明的第2实施例。在图3和图4中，在分别具有四个绕线槽50a～50d、50e～50h的内线圈骨架48和外线圈骨架49上，将一次绕组41设置成三个分离绕组41a、41b、41c卷绕在绕线槽50b、50e、50g上并联连接，将供给主输出负荷的二次绕组43以及44设置成四个分离绕组43a、43b、43c、43d以及44a、44b、44c、44d，卷绕在绕线槽50a、50c、50f、50h上并联连接，将供给辅助输出负荷的二次绕组45、46、47卷绕在绕线槽50d上，装入由铁氧体磁心构成的磁心52形成换流变压器。进而，一次辅助绕组42被卷绕在卷绕有一次绕组的分离绕组41a的绕线槽50b上。
通过上述那样的构成，与图1的线圈骨架比较，可以进一步得到以下的性能改进。
因为将内线圈骨架48和外线圈骨架49的绕线槽的数设置为4个，因此由于可以进一步增加一次绕组的分离绕组41a、41b、41c和供给主输出负荷的二次绕组的分离绕组43a、43b、43c、43d以及44a、44b、44c、44d的相对面积，从而使耦合变得非常高，可以提高换流变压器的转换效率，并且可以降低温升。
(实施例3)以下，用图5和图6说明本发明的实施例3。在图5和图6中，在分别具有三个绕线槽90a～90c、90d～90f的内线圈骨架88和外线圈骨架89上，将一次绕组81设置成三个分离绕组81a、81b、81c卷绕在绕线槽90b、90b、90f上并联连接，将供给主输出负荷的二次绕组83以及84设置成四个分离绕组83a、83b以及84a、84b卷绕在绕线槽90a、90e上并联连接，将供给辅助输出负荷的二次绕组85、86、87卷绕在绕线槽90c上，而后装入由铁氧体磁心构成的磁心91形成换流变压器。进而，一次辅助绕组82被卷绕在卷绕有一次绕组的分离绕组81b的绕线槽90d上。
另外，在上述构成中，也可以通过在内线圈骨架88以及外线圈骨架89的绕线槽90a～90c以及90d～90f的某一个上，卷绕一次绕组81的三个分离绕组81a～81c、二次绕组83、84的分离绕组83a、83b、84a、84b，二次绕组85～87，选择所要求的换流变压器的特性和性能。
这时，在内线圈骨架88的绕线槽90b上卷绕的一次绕组或二次绕组的分离绕组上，卷绕着已经实施了绝缘的铜线。
通过上述那样的构成，由于在内线圈骨架88的绕线槽90b上卷绕的一次绕组的分离绕组81a上，卷绕有已经实施了绝缘的铜线，因此在一次绕组的分离绕组81a和二次绕组的分离绕组83a以及84a，二次绕组85、86、87之间不需要安全规定上所要求的安全距离，因而可以缩短内线圈骨架88的凸边部的长度，可以使换流变压器超小型化。
产业上的利用可能性如上所述，本发明的换流变压器，通过设置成在内线圈骨架和外线圈骨架的多个绕线槽中卷绕设置成多个并联连接或串联连接的分离绕组的一次绕组以及供给主输出负荷的二次绕组和供给辅助输出负荷的二次绕组的结构，由于可以提高一次绕组和供给主输出负荷的二次绕组的耦合，因此，可以提高转换效率，并且可以降低温升。
另外，由于是绕组的位置难以变化的结构，因此，由于耦合的变化小，输出电压的变化也减小，因此即使在一次绕组的输出上有过电压检测等的保护电路时，也难以发生该保护电路误动作的问题。
另外，由于一次绕组和全部二次绕组之间的寄生电容减小，因此可以使阻抗增大，高频的噪声难以传递，可以实现低噪声性能。
另外，在将提供辅助输出负荷的二次绕组，卷绕在和一次绕组耦合低那样的绕线槽中时，即使主二次绕组所提供的主输出负荷变化，也可以使辅助二次绕组的输出电压的变化小。
另外，当在一次绕组和提供主输出负荷的二次绕组上有大电流时，通过将该绕组分别设置成多个并联的分离绕组并进行连接，就可以使卷绕的电磁线的线径细，可以不出现内线圈骨架和外线圈骨架的开裂、变形等的问题。
另外，当在一次绕组和供给主输出负荷的二次绕组上有高电压、小电流时，通过将该绕组分别设置成多个串联的分离绕组并进行连接，就可以降低施加在卷绕于同一绕线槽上的线圈的绕线头部和绕线尾部的电压，可以使电磁线的电压劣化减小，实现长寿命。
另外，当在供给辅助输出负荷的二次绕组内，存在输出负荷的变化大的绕组时，通过将其卷绕在和其它二次绕组不同的绕线槽中，即使变动大的绕组的输出负荷变化时，也由于和其它的二次绕组的相对距离大，并且相对面积比较小，因此可以降低耦合，获得可以使其它的二次绕组的输出电压的变动小的效果。
另外，当在内线圈骨架的绕线槽上卷绕的一次绕组或二次绕组上，卷绕已经实施了绝缘的铜线时，因为在内线圈骨架的一次绕组和二次绕组之间不需要安全规定上要求的安全距离，所以可以缩短内线圈骨架的凸边部分的长度，可以使换流变压器超小型化。
如上所述，本发明的换流变压器可以获得很大效果，能够以低价格提供小型、重量轻、高效率的，噪声性能好，高耦合且输出电压特性好，温升低，并且可靠性高的换流变压器。
权利要求
1.一种换流变压器，是在具有多个绕线槽的内线圈骨架和外线圈骨架上，同时卷绕一次绕组和多个二次绕组，将这样的两个线圈骨架嵌合后，再装入磁心的构成的换流变压器，其特征在于卷绕设置成多个并联或串联的分离绕组的一次绕组以及提供主输出负荷的二次绕组，和提供辅助输出负荷的二次绕组，使得一次绕组和二次绕组在内线圈骨架和外线圈骨架的多个绕线槽中交替卷绕并相对。
2.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于将外线圈骨架的多个绕线槽的数，设置成和内线圈骨架的多个绕线槽的数相同。
3.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于外线圈骨架的多个绕线槽，不一定和内线圈骨架的多个绕线槽的数相同，可以设置成任意的数。
4.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于卷绕在内线圈骨架的多个绕线槽中的多个一次绕组和二次绕组被卷绕在任意的卷线槽上。
5.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于卷绕在外线圈骨架的多个绕线槽中的多个一次绕组和二次绕组被卷绕在任意的卷线槽上。
6.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于卷绕在内线圈骨架和外线圈骨架的多个绕线槽上的多个一次绕组和二次绕组被卷绕在任意的卷线槽上。
7.权利要求1所述的换流变压器，其特征在于卷绕在内线圈骨架的绕线槽中的一次绕组或二次绕组使用已经实施了绝缘的铜线。
全文摘要
本发明涉及装入各种电子设备中的开关电源使用的换流变压器,其目的在于,提供一种小型、重量轻、效率高,以及噪声特性良好、高耦合且输出电压特性良好、温升低、并且可靠性高的换流变压器。其构成是,在分别具有三个绕线槽(30a～30c)、(30d～30f)的内线圈骨架(28)和外线圈骨架(29)上,将一次绕组(21)设置成三个分离绕组(21a)、(21b)、(21c),卷绕在绕线槽(30b)、(30d)、(30f)上并联连接,将提供主输出负荷的二次绕组(23)以及(24)设置成两个分离绕组(23a)、(23b)以及(24a)、(24b)卷绕在绕线槽(30a)、(30e)上并联连接,将提供辅助输出负荷的二次绕组(25)、(26)、(27)卷绕在绕线槽(30c)上,将一次辅助绕组(22)卷绕在卷绕有一次绕组的分离绕组(21a)的绕线槽(30b)上。而后装入由铁氧体磁心构成磁心(31)。
文档编号H01F30/04GK1210617SQ9719201
公开日1999年3月10日 申请日期1997年12月2日 优先权日1996年12月2日
发明者浦部志郎, 田畑亘 申请人:松下电器产业株式会社