专利名称：耐高压变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器，特别是涉及一种耐高压变压器。
背景技术：
一般而言，变压器用以调整输出的电压、电流或调整阻抗匹配，如电源变压器、输出变压器或输入变压器等。如图1a所示，传统的变压器100由绕线轴(bobbin)101、至少一初级线圈102、至少一次级线圈103以及铁芯(core)104所构成，而其剖面图如图1b所示，绕线轴101与初级线圈102接触的区域为外侧初级区105、而在绕线轴101的内侧与外侧初级区105相对的区域为内侧初级区106，被内侧初级区106所围绕的铁芯104部分为初级铁芯区107。同样的，绕线轴101与次级线圈103接触的部分为外侧次级区108，而在绕线轴101内侧与外侧次级区108相对的区域为内侧次级区109，被内侧次级区109所围绕的铁芯104部分为次级铁芯区110。其工作原理为将交流电输入至初级线圈102后，便会在铁芯104内产生与初级线圈102以及次级线圈103成直交的磁束；利用此磁束，在次级线圈103产生电压，而此电压与次级线圈103的圈数成正比。一般而言，初级线圈102的电压为低压，而次级线圈103的电压为高压。
然而，这样的结构却存在着耐压的问题。因为初级线圈102所涵盖的面积要比次级线圈103所涵盖的面积要大，因此铁芯104的电压远低于次级线圈103的电压的1/2，所以压差较大，会造成绕线轴101的结构的破坏，而使绕线轴101的耐压不足；在电压越高的情况下，此种情况会越严重。为了解决这个问题，在传统技术中有一种作法是增加次级线圈103所围绕的绕线轴101的厚度，如图2所示；然而这样的作法亦不尽理想，因为不仅增加了成本，更增加了变压器的尺寸，违背了元件微小化的趋势。
因此，有必要发展出一种新式的变压器，以克服上述的问题。
发明内容
如前所述，本实用新型的目的是提供一种耐高压变压器，通过减少绕线轴或铁芯的厚度并填入与绕线轴的材料不同的材料至绕线轴与铁芯之间的方式，使初级线圈与初级铁芯区之间的电容等于次级线圈与次级铁芯区之间的电容，并使铁芯的电压为次级线圈上的电压的1/2，而降低绕线轴所承受的压差，进而提高变压器的耐压。
因此，本实用新型提供了一种耐高压变压器，包含一绕线轴、一铁芯、至少一初级线圈以及至少一次级线圈。绕线轴包覆铁芯，初级线圈以及次级线圈围绕在绕线轴上，绕线轴的外侧与初级线圈接触的部分为外侧初级区，而绕线轴内侧与外侧初级区相对的部分为内侧初级区，被内侧初级区所包覆的铁芯外侧为初级铁芯区。同样的，绕线轴的外侧与次级线圈接触的部分为外侧次级区，而绕线轴内侧与外侧次级区相对的部分为内侧次级区，被内侧次级区所包覆的铁芯外侧为次级铁芯区。
该耐高压变压器的特征在于，在该绕线轴或该铁芯上具有厚度减少的部分，并在该绕线轴与该铁芯之间填有与该绕线轴的材料不同的材料，初级线圈与初级铁芯区之间的电容等于次级线圈与次级铁芯区之间的电容，铁芯的电压为次级线圈上的电压的1/2。
此外，所述厚度减少的部分可以位于该至少一外侧初级区与该至少一内侧初级区之间的该绕线轴上；同时，在该至少一内侧初级区与该至少一初级铁芯区之间形成有间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料，使初级线圈与初级铁芯区之间的电容等于次级线圈与次级铁芯区之间的电容。
如上所述，所述厚度减少的部分也可以位于该至少一初级铁芯区所包覆的该铁芯上；同时，在该至少一内侧初级区与该至少一初级铁芯区之间形成有间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料，使初级线圈与初级铁芯区之间的电容等于次级线圈与次级铁芯区之间的电容。
还可以在该至少一外侧初级区与该至少一内侧初级区之间设有预留的间隙，并在该间隙内填有与该绕线轴的材料不同的其他材料，使初级线圈与初级铁芯区之间的电容等于次级线圈与次级铁芯区之间的电容。
需要注意的是，还可以自由调整上述的结构，而将铁芯的感应电压调整至所需的值。
因此，根据前述的结构，不仅可以在成本不增加的前提下使变压器具有较佳的耐压性，还可以通过改变内部电容的方式，自由调整铁芯的感应电压。
图1a显示了传统变压器的俯视图；
图1b显示了传统变压器的剖面图；图2显示了传统变压器的剖面图；图3显示了传统变压器的结构所形成的杂散电容的示意图；图4显示了本实用新型的耐高压变压器的第一较佳实施例；图5显示了本实用新型的耐高压变压器的第二较佳实施例；以及图6显示了本实用新型的耐高压变压器的第三较佳实施例。
具体实施方式
以下将通过附图来详细说明本实用新型的内容以及较佳实施例。
图3为图1a及图1b所示的变压器的内部杂散电容示意图。如图所示，初级线圈102和铁芯104之间存在着多个初级电容301，而次级线圈103和铁芯104之间存在着多个次级电容302。通过电磁效应，这些电容的大小将会影响铁芯104的感应电压，参考图1a及图1b，初级电容301主要是由初级线圈102和初级铁芯区107之间的结构所形成；同样的，次级电容302主要是由次级线圈103和次级铁芯区110之间的结构所形成。本实用新型便是通过改变这些结构或其材质的方式改变初级电容301或次级电容302。
图4显示了本实用新型的第一较佳实施例。如图4所示，其与图2所示的结构的不同之处在于外侧初级区105与内侧初级区106之间的厚度较薄，因此在内侧初级区106和初级铁芯区107之间形成一间隙401，间隙401可填入空气，或填入电容性与绕线轴101不同的材料，利用电容性的差异与线圈涵盖面积的差异，使次级线圈103和次级铁芯区110之间的电容与初级线圈102和初级铁芯区107之间的电容相同，而使铁芯104的感应电压为次级线圈103上的电压的1/2。如此，绕线轴101所承受的压差为最小，在高压时便不会因为压差而使得结构被破坏，变压器100可具有较好的耐压能力。
图5显示了本实用新型的第二较佳实施例，与第一实施例相同，其结构与图2相似，不同之处在于外侧初级区105和内侧初级区106之间有一间隙501，此间隙501可填入空气或与绕线轴101的材料不同的其他材料，利用电容性的差异与线圈涵盖面积的差异，使次级线圈103和次级铁芯区110之间的电容以及初级线圈102和初级铁芯区107之间的电容相同，进而使铁芯104的感应电压为次级线圈103上的电压的1/2。
图6显示了本实用新型的第三较佳实施例，与第一实施例相同，其结构与图2相似，不同之处在于初级铁芯区107的厚度较薄，因此在内侧初级区106和初级铁芯区107间形成间隙601，间隙601内可填入空气或与绕线轴101的材料不同的其他材料，利用电容性的差异与线圈涵盖面积的差异，使得次级线圈103和次级铁芯区110之间的电容以及初级线圈102和初级铁芯区107之间的电容相同，而使铁芯104的感应电压为次级线圈103上的电压的1/2。
而且，通过前述的第一至第三较佳实施例的结构，还可以自由调整绕线轴101或铁芯104的厚度、间隙401～601的大小或填入间隙401～601的材料。而使初级线圈102和初级铁芯区107之间的电容为一预定值，如此可自由调整铁芯104的感应电压。
需要注意的是，虽然前述的第一至第三较佳实施例都是改变外侧初级区105以及初级铁芯区107之间的结构，同样的结构亦可运用在外侧次级区108和次级铁芯区110之间，也不脱本实用新型的精神。
以上虽然已对本实用新型的一些较佳实施例做出说明，但本领域的技术人员借助前述的说明与附图，可以对其进行修改、增加及等效的变更。因此，任何未脱离本实用新型的精神与范围而其进行的修改、增加、及等效变更，均应包含于本实用新型的范围中。
权利要求1.一种耐高压变压器，包含一绕线轴、一铁芯、至少一初级线圈以及至少一次级线圈，其中该至少一初级线圈以及至少一次级线圈围绕在该绕线轴上，而该绕线轴包覆该铁芯，该绕线轴的外侧与该至少一初级线圈接触的部分为至少一外侧初级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧初级区相对的部分为至少一内侧初级区，而被该至少一内侧初级区所包覆的铁芯外侧为至少一初级铁芯区，该绕线轴的外侧与该至少一次级线圈接触的部分为至少一外侧次级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧次级区相对的部分为至少一内侧次级区，被该至少一内侧次级区所包覆的铁芯外侧为至少一次级铁芯区，其特征在于在该绕线轴或该铁芯上具有厚度减少的部分，并在该绕线轴与该铁芯之间填有与该绕线轴的材料不同的材料；该初级线圈与该至少一初级铁芯区之间的电容为一预定值，该铁芯的感应电压为一预定电压。
2.如权利要求1所述的耐高压变压器，其中该电容的该预定值为该次级线圈与该至少一次级铁芯区之间的电容值，而该预定电压的值为该次级线圈上的电压值的1/2。
3.如权利要求1或2所述的耐高压变压器，其中所述厚度减少的部分位于该至少一外侧初级区与该至少一内侧初级区之间的该绕线轴上；同时，在该至少一内侧初级区与该至少一初级铁芯区之间形成有间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料。
4.如权利要求1或2所述的耐高压变压器，其中所述厚度减少的部分位于该至少一初级铁芯区所包覆的该铁芯上；同时，在该至少一内侧初级区与该至少一初级铁芯区之间形成有间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料。
5.一种耐高压变压器，包含一绕线轴、一铁芯、至少一初级线圈以及至少一次级线圈，其中该至少一初级线圈以及至少一次级线圈围绕在该绕线轴上且该绕线轴包覆该铁芯，该绕线轴的外侧与该至少一初级线圈接触的部分为至少一外侧初级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧初级区相对的部分为至少一内侧初级区，而被该至少一内侧初级区所包覆的铁芯外侧为至少一初级铁芯区；同样的，该绕线轴的外侧与该至少一次级线圈接触的部分为至少一外侧次级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧次级区相对的部分为至少一内侧次级区，而被该至少一内侧次级区所包覆的铁芯外侧为至少一次级铁芯区，其特征在于在该至少一外侧初级区与该至少一内侧初级区之间设有预留的间隙，并在该间隙内填有与该绕线轴的材料不同的其他材料；该初级线圈与该至少一初级铁芯区之间的电容为一预定值，该铁芯的感应电压为一预定电压。
6.如权利要求5所述的耐高压变压器，其中该电容的该预定值为该次级线圈与该至少一次级铁芯区之间的电容值，而该预定电压的值为该次级线圈上的电压值的1/2。
7.一种耐高压变压器，包含一绕线轴、一铁芯、至少一初级线圈以及至少一次级线圈，其中该绕线轴包覆该铁芯，该绕线轴的外侧与该至少一初级线圈接触的部分为至少一外侧初级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧初级区相对的部分为至少一内侧初级区，而被该至少一内侧初级区所包覆的铁芯外侧为至少一初级铁芯区，该绕线轴的外侧与该至少一次级线圈接触的部分为至少一外侧次级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧次级区相对的部分为至少一内侧次级区，被该至少一内侧次级区所包覆的铁芯外侧为至少一次级铁芯区，其特征在于该绕线轴或该铁芯具有厚度减少的部分，并在该绕线轴与该铁芯之间填有与该绕线轴的材料不同的材料；该次级线圈与该至少一次级铁芯区之间的电容为一预定值，该铁芯的感应电压为一预定电压。
8.如权利要求7所述的耐高压变压器，其中该电容的该预定值为该初级线圈与该至少一初级铁芯区之间的电容值，而该预定电压的值为该次级线圈上的电压值的1/2。
9.如权利要求7或8所述的耐高压变压器，其中所述厚度减少的部分位于该至少一外侧次级区与该至少一内侧次级区之间的该绕线轴上；同时，在该至少一内侧次级区与该至少一次级铁芯区之间形成间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料。
10.如权利要求7或8所述的耐高压变压器，其中所述厚度减少的部分位于该至少一次级铁芯区所包覆的该铁芯上；同时，在该至少一内侧次级区与该至少一次级铁芯区之间形成有间隙，并在该间隙内填有所述与该绕线轴的材料不同的其他材料。
11.一种耐高压变压器，包含一绕线轴、一铁芯、至少一初级线圈以及至少一次级线圈，其中该绕线轴包覆该铁芯，该绕线轴的外侧与该至少一初级线圈接触的部分为至少一外侧初级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧初级区相对的部分为至少一内侧初级区，而被该至少一内侧初级区所包覆的铁芯外侧为至少一初级铁芯区；同样的，该绕线轴的外侧与该至少一次级线圈接触的部分为至少一外侧次级区，而该绕线轴内侧与该至少一外侧次级区相对的部分为至少一内侧次级区，而被该至少一内侧次级区所包覆的铁芯外侧为至少一次级铁芯区，其特征在于在该至少一外侧次级区与该至少一内侧次级区之间设有预留的间隙，并在该间隙内填有与该绕线轴的材料不同的其他材料；该次级线圈与该至少一次级铁芯区之间的电容为一预定值，该铁芯的感应电压为一预定电压，该感应电压与该至少一初级线圈上的电压和该至少一次级线圈上的电压的电压差为一定值。
12.如权利要求11所述的耐高压变压器，其中该电容的该预定值为该初级线圈与该至少一初级铁芯区之间的电容值，而该预定电压的值为该次级线圈上的电压值的1/2。
专利摘要一种耐高压变压器，包含绕线轴、铁芯、初级线圈以及次级线圈。绕线轴包覆铁芯，而初级线圈以及次级线圈围绕在绕线轴上。通过减少绕线轴或铁芯的厚度并填入与绕线轴的材料不同的材料至绕线轴与铁芯之间的方式，使得初级线圈与铁芯之间的电容以及次级线圈与铁芯之间的电容相等。因此，铁芯的感应电压为次级线圈上的电压的1/2，可使感应电压与初级线圈上的电压和次级线圈上的电压的电压差为最小值，进而提高绕线轴的耐压。
文档编号H01F30/06GK2710120SQ20042005930
公开日2005年7月13日 申请日期2004年5月24日 优先权日2004年5月24日
发明者许正家, 陈和文 申请人:力铭科技股份有限公司