专利名称：层绕式变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变压器领域，特别是关于一种层绕式变压器，通过层绕并排方式形成一次侧线圈及二次侧线圈以增加其感应耦合性，其各层侧线圈间并间隔设置绝缘膜以避免产生短路，而此种层绕方式更可免除缠绕于中空管形铸模的配置，以使整体达到高效能及简洁化的设计。
背景技术：
一般传统的变压器，是使用相同或不同线径的漆包线缠绕于一绕线轴上而形成一次侧线圈及二次侧线圈，再将一铁心穿置于该绕线轴内进行感应耦合，而产生感应电动势以供外接电路使用。且因安全规范的需求，线圈必须与绕线体侧缘相距一空间距离 (Creepage distance)，亦即在导电组件(线圈)与物体接口(绕线体侧缘)之间经由空气分离所界定最短直线距离。为了增加线圈层间的重叠面积以增加各侧线圈间的感应耦合性，会于线圈缠绕过程或该绕线轴的结构上进行改良；由定义与原理上论的，磁通(Ψ)所经过的路径称为磁路，磁路上反抗磁通的经过而产生的阻力称为磁阻(R)，在磁路上穿过磁通所需的外力称为磁通势(F)，依奥姆定律Ψ = F/R及磁阻公式R = 1/(μΑ)可得知磁阻(R)与磁路长度 (1)成正比，且与磁路的截面积(A)及导磁系数(μ)的乘积成反比；磁阻过大将造成漆包线的铜损及该铁心的铁损，而使整个变压器过热，造成不可避免的电力损耗。因此，有效缩短变压器的磁路长度并增加其截面积，为现今变压器设计上亟欲克服的瓶颈。有鉴于此，本创作人感其未臻完善而竭其心智苦心研究，并凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种层绕式变压器，通过层绕式缠绕形成一中空部供以插置该铁心，不仅简化材料的使用及制作上的工序，此种缠绕方式所形成的各次侧线圈间皆间隔以绝缘膜以避免其短路，此方式大幅缩短变压器的磁路长度，其层层堆栈的结果，亦增加磁路的截面积，而使感应耦合性达到最佳化，完美提升整体变压器的使用效率。
发明内容鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种层绕式变压器，将线圈通过层绕方式形成空间后，供以插置并架构封闭的磁路分布，不仅简化材料的使用并降低制作上的工序，此种层绕方式所形成的耦合线圈层皆以绝缘膜间隔每一层线圈，以避免造成短路，此方式大幅缩短变压器的磁路长度，其层绕堆栈的结果亦增加磁路的截面积，使感应耦合性达到最佳化，而提升变压器整体的使用效能，并免除提供中空管形铸模以供缠绕的设置，大幅简化整体变压器的结构。为达上述的目的，本实用新型是提出一种层绕式变压器，包含一绕线体，该绕线体包含一绕线部，具有一板状结构；二接脚部，是分设于该绕线部的二轴向侧；及多个引线端子，是分设于该二接脚部；一层绕式线包，是套设于该绕线部，且该层绕式线包所缠绕的一环形内壁形成一中空部，该层绕式线包是包含一绝缘膜，是沿该绕线部的一横向侧进行缠绕；及多条绝缘导线，是并排缠绕该绝缘膜，该多条绝缘导线的二端是延伸而分别连接该多个引线端子，并据以形成至少一层一次侧线圈与至少一层二次侧线圈，利用该绝缘膜加以分隔该多个一次侧线圈与该多个二次侧线圈，而使该一次侧线圈及该二次侧线圈二者相层叠；及一铁心，是插设于该中空部。为使本实用新型因应各种不同工艺及环境，其中该铁心为E型结构、C型结构或日字型结构的任一种，以增加本实用新型的组装灵活性。再者，本实用新型为具有多任务的弹性变化工艺，其中该绕线部为一板状结构或一柱状结构。本实用新型是提供一种独特层绕方式以形成该中空部，因此不需额外设计插置空间，便可径行置放该铁心。本实用新型于实施套设该层绕式线包于该绕线部时，该层绕式线包可由具柔软性的该绝缘膜与该多条绝缘导线所组成，因此该层绕式线包是具挠性。为符合一般变压器的安规，本实用新型更具有二挡止部，是分设于该绝缘膜的二侧，而使并排缠绕于该绝缘膜的该多条绝缘导线与该二接脚部间形成一间距；当该二挡止部是包含多个熔点，该多条绝缘导线紧靠该多个熔点而并排缠绕于该绝缘膜；而当该二挡止部是包含多个切口，该多条绝缘导线由该多个切口进入而并排缠绕至该绝缘膜。本实用新型的功效在于提供一种层绕式变压器，通过层绕并排方式形成该多个一次侧线圈及该多个二次侧线圈，且该一次侧线圈及该二次侧线圈二者相层叠，可增加其感应耦合性，其各层侧线圈间并间隔设置该绝缘膜以避免产生磨损，此层绕方式更大幅缩短变压器的磁路长度，其层绕堆栈的结果亦增加磁路的截面积，使感应耦合性达到最佳化，并使整体达到最小化及简洁化的设计。
图1为本实用新型第一实施例的剖视图；图2为本实用新型第一实施例的立体分解图；图3为本实用新型第一实施例的下视图；图4为本实用新型第二实施例的立体分解图；图5为本实用新型第三实施例的立体分解图；图6为本实用新型第四实施例的立体分解图；图7为本实用新型第五实施例的立体分解图；图8为本实用新型第六实施例的立体分解图；图9为本实用新型第六实施例的部分组合示意图。附图标记说明1-绕线体；11-绕线部；111-绕线基座；1111-板状结构；112-绕线架；1121-通孔；1122-柱状结构；13-接脚部；15-引线端子；2-层绕式线包；21-绝缘膜；211-薄膜挡片；23-绝缘导线；231-—次侧线圈；232-二次侧线圈；25-熔点；27-切口 ； 3-铁心。
具体实施方式
为使贵审查委员能清楚了解本实用新型的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。请参阅图1、2、3，为本实用新型第一实施例的剖视图、立体分解图及下视图。由图观之，本实用新型的层绕式变压器，包含一绕线体1，是包含一绕线部11，在此实施例是以绕线基座111加以说明表示，但不以绕线基座111为限；二接脚部13，是分设于该绕线部 11的二轴向侧；及多个引线端子15，是分设于该二接脚部13 ；—层绕式线包2，是套设于该绕线部11，且该层绕式线包11所缠绕的一环形内壁形成一中空部，该绕线部11靠近于该环形内壁的一壁面，该层绕式线包2包含一绝缘膜21，是沿该绕线部11的一横向侧进行缠绕；及多条绝缘导线23，是并排缠绕该绝缘膜21，该多条绝缘导线23的二端是延伸而分别连接该多个引线端子15，并据以形成至少一层一次侧线圈231与至少一层二次侧线圈232， 利用该绝缘膜21加以分隔该多个一次侧线圈231与该多个二次侧线圈232，而使该一次侧线圈231及该二次侧线圈232 二者相层叠；及一铁心3，是插设于该中空部，该铁心3是靠近该环形内壁的另一壁面而相对于该绕线部11设置，且该铁心3可采E型结构设计。本实用新型为具有多任务且富弹性的工艺变化，其中该绕线部11为一板状结构 1111。本实用新型是提供一种独特层绕方式以形成该中空部，因此不需额外设计插置空间，便可径行置放该铁心3。本实用新型在实施套设该层绕式线包2于该绕线部11时，该层绕式线包2是由具柔软性的该绝缘膜21与该多条绝缘导线23所组成，因而该层绕式线包2是具挠性，供以插设尺寸上些微不一致的该铁心3。请再一并参阅图4及5，为本实用新型第二及三实施例的立体分解图。由图观之， 为因应各种不同制作程序及环境，本实用新型的该铁心3设计上更可分别为C型结构或日字型结构，其中该日字型结构的该铁心3，是由一字型及口字型组合而成，通过该层绕式线包2缠绕于该绕线部11及该铁心3的一字型部分后，再盖装该铁心3的口字型部分而形成日字型结构。另，请一并参阅图6，为本实用新型第四实施例的立体分解图。由图观之，为使本实用新型的制作及组装上的更具灵活性。其中，该绕线部11为一绕线架112。该绕线架112 具有一通孔1121且呈一柱状结构1122。该层绕式线包2是套设于该绕线架112外缘，该铁心3是置入于绕线架112的通孔1121内。请再一并参阅图7、8、9，为本实用新型第五实施例的立体分解图、第六实施例的立体分解图及其部分组合示意图。由图观之，为符合一般变压器的安规，本实用新型绝缘膜21 上更具有至少一挡止部对，挡止部M是分设于该绝缘膜21的二侧，而使并排缠绕于该绝缘膜21的该多条绝缘导线23与该二接脚部13间形成一间距；该二挡止部M包含多个熔点 25，该熔点25可由高周波加热熔制于绝缘膜21上，当该二挡止部M包含多个熔点25时，该多条绝缘导线23是由该绝缘膜21的一侧的该多个熔点25进入而准备缠绕，并紧靠该多个熔点进行缠绕的动作，待缠绕过程完毕，该多条绝缘导线23再离开该绝缘膜21的另一侧， 并使位于该绝缘膜21的二侧的该多条绝缘导线23各自电性连接该多个引线端子15。另，当该二挡止部M包含多个切口 27时，该绝缘膜21是供以该多条绝缘导线23 缠绕于绝缘膜21之上，绝缘导线23连接引线端子15后，绝缘导线23经薄膜挡片211下方， 而由绝缘膜21其中一侧的切口 27垂直进入作缠绕的过程，完毕后，该多条绝缘导线23经薄膜挡片211下方，而离开该绝缘膜21的另一侧切口 27，最后，绝缘导线23连接另一引线端子15。其中，该多条绝缘导线23形成的线圈，是通过二侧薄膜挡片211顶抵以达到相互止挡的效果，而使线圈与靠近接脚部13的绕线部11侧壁产生间距，以达到安规规范的效果，上述该多条绝缘导线23的缠绕及二侧电性连接过程是如先前说明，于此不再赘述。综上，本实用新型的功效在于提供一种具备高效能的层绕式变压器，通过层绕并排方式形成该多个一次侧线圈231及该多个二次侧线圈232，其有效提高各层侧线圈间的重叠面积，大幅缩短变压器的磁路长度并增加磁路的截面积，可免除该层绕式线包2缠绕于该绕线体1，大幅简化该绕线体1的结构，而使整体的感应耦合性发挥至极致；其各层侧线圈间并间隔设置该绝缘膜21以避免产生磨损，更避免因各层间过于接近，而造成电压差过高发生的跳火(arcing)现象；整体设计上采以精简的制作工序与材料的使用，通过层绕式方式以产生该中空部以供该铁心3的插置后，其所形成的本实用新型使整体达到简洁化与高效能的目的。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化， 或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种层绕式变压器，其特征在于，包含 一绕线体，是包含一绕线部，具有一板状结构；二接脚部，是分设于该绕线部的二轴向侧；及多个引线端子，是分设于该二接脚部；一层绕式线包，是套设于该绕线部，且该层绕式线包所缠绕的一环形内壁形成一中空部，该层绕式线包是包含一绝缘膜，是沿该绕线部的一横向侧进行缠绕；及多条绝缘导线，是并排缠绕该绝缘膜，该多条绝缘导线的二端是延伸而分别连接该多个引线端子，并据以形成至少一层一次侧线圈与至少一层二次侧线圈，利用该绝缘膜加以分隔该多个一次侧线圈与该多个二次侧线圈，而使该一次侧线圈及该二次侧线圈二者相层叠；及一铁心，是插设于该中空部。
2.根据权利要求1所述的层绕式变压器，其特征在于，该铁心为E型结构、C型结构或日字型结构的任一种。
3.根据权利要求1所述的层绕式变压器，其特征在于，该绕线部为一柱状结构。
4.根据权利要求1所述的层绕式变压器，其特征在于，该绕线部为一绕线基座，该绕线基座靠近于该环形内壁的一壁面，该铁心靠近该环形内壁的另一壁面而相对于该绕线基座设置。
5.根据权利要求3所述的层绕式变压器，其特征在于，该绕线部为一绕线架，该绕线架具有一通孔，该层绕式线包是套设于该绕线架外缘，该铁心是置入于该通孔内。
6.根据权利要求1所述的层绕式变压器，其特征在于，该层绕式线包是具挠性。
7.根据权利要求1所述的层绕式变压器，其特征在于，该绝缘膜更具有二挡止部，是分设于该绝缘膜的二侧，而使并排缠绕于该绝缘膜的该多条绝缘导线与该二接脚部间形成一间距。
8.根据权利要求7所述的层绕式变压器，其特征在于，该至少一挡止部是包含多个熔点，该多条绝缘导线紧靠该多个熔点而并排缠绕于该绝缘膜。
9.根据权利要求7所述的层绕式变压器，其特征在于，该至少一挡止部是包含多个切口，该多条绝缘导线由该多个切口进入而并排缠绕至该绝缘膜。
专利摘要本实用新型公开一种层绕式变压器，包含一绕线体，其中央设一绕线部，该绕线部的两侧具有二接脚部并分设有多个引线端子；一层绕式线包套设于该绕线部，且该层绕式线包所缠绕的一环形内壁形成一中空部，该层绕式线包是包含一绝缘膜，是沿该绕线部的一横向侧进行缠绕；及多条绝缘导线，并排缠绕该绝缘膜，该多条绝缘导线的二端是延伸而分别连接该多个引线端子，并据以形成至少一层一次侧线圈与至少一层二次侧线圈，利用该绝缘膜分隔该多个一次侧线圈与该多个二次侧线圈，而使该一次侧线圈及该二次侧线圈二者相层叠；及一铁心，是插设于该中空部。
文档编号H01F27/32GK202178137SQ20112026823
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者张君毅, 陈其铭 申请人:耀胜电子股份有限公司