[发明专利]变压器结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器结构，尤其涉及一种可增加磁漏感(leakageinductance)、确保内部绕线间的电气安全距离以及提升电气安全性的变压器结构。

背景技术

变压器为各式电器设备中经常使用的电子元件。请参阅图1，其为一传统变压器的结构示意图。如图1所示，该变压器1主要包含磁芯组11(magneticcore assembly)、绕线基座12(bobbin)、初级绕线13(primary winding coil)与次级绕线14(secondary winding coil)。其中，初级绕线13及次级绕线14是彼此重叠地(overlap)叠绕于绕线基座12的绕线部121中，且以例如绝缘胶带15(isolation tape)绝缘分离。磁芯组11通常由第一磁芯部件111与第二磁芯部件112所组成，磁芯组11的部分结构，例如第一磁芯部件111与第二磁芯部件112的轴心部111a、112a，设置于绕线基座12的通道122内，使磁芯组11与初级绕线13及次级绕线14产生电磁耦合感应，从而达到电压转换的目的。

一般而言，变压器磁漏感(leakage inductance)的控制对电源转换器十分重要，因为它将影响到电源转换器的电力转换效率。为提升电源转换器的电力转换效率，相关技术已致力于增加变压器绕线的耦合率，降低磁漏感，进而减少电压转换的能量损失。在图1所示的变压器结构中，由于初级绕线13与次级绕线14是彼此重叠地叠绕于绕线基座12的绕线部121中，因此初级绕线13与次级绕线14形成较少的磁漏，绕线耦合率(coupling coefficient)较高，磁漏感较低，经变压器转换电压的能量损耗较少，由此可提升电源转换器的电力转换效率。

然而，在例如液晶电视等新一代电子产品的电源供应系统中，变压器则以具磁漏感型的变压器为主流。在这一类的应用中，电源供应系统的电流会先经过一变压器初级绕线固有的磁漏感L和一电容元件C所构成的LC谐振电路，同时，近似于半个正弦波的电流会通过功率场效晶体管开关。当电流为零时，开关将导通，而经过半个正弦波后电流返回零时，开关将关闭。采用这种具有谐振电路的软开关设计，可减小开关元件的开关损耗、降低噪声以及提升效能。

增加变压器磁漏感的方式有许多种，其主要是将初级绕线与次级绕线分隔一特定距离，降低绕线耦合率，从而增加变压器的磁漏感。请参阅图2，其为一传统具磁漏感型变压器的结构示意图。如图2所示，该变压器2包含磁芯组21、绕线基座22、初级绕线23、次级绕线24与绝缘胶带25，其中该绕线基座22具有第一侧板221、第二侧板222与绕线部223。绝缘胶带25缠绕于绕线部223实际上中央的位置且具有宽度d，以将绕线部223分割成第一绕线区2231与第二绕线区2232。初级绕线23与次级绕线24分别缠绕于第一绕线区2231与第二绕线区2232中，且分别通过第一侧胶带26与第二侧胶带27与第一侧板221及第二侧板222相间隔，通过胶带25的分隔可使初级绕线23与次级绕线24之间维持一定的电气安全距离，另外通过第一侧胶带26与第二侧胶带27可使初级绕线23与次级绕线24与外部元件之间亦能保持符合电气安全的电气安全距离。此外，初级绕线23与次级绕线24间的绝缘胶带25宽度d越宽，则代表绕线耦合率降低，磁漏感增加，这将有利于电源供应系统中谐振电路的控制。

然而，上述变压器结构虽可增加磁漏感，但却仍然存在许多的问题。举例而言，磁漏感的大小是取决于初级绕线23与次级绕线24间胶带25的宽度d，由于胶带25是软性材质且无法完全固定，因此结构较为松散且易因长期使用或摇动而移位，造成磁漏感值降低或不稳定，进而影响到电源供应系统的谐振电路控制。此外，在高压应用时，胶带也无法有效地在绕线间提供足够的电气安全距离。另外，以胶带25、第一侧胶带26与第二侧胶带27作分隔物以维持电气安全距离的方式，需要大量人工进行胶带缠绕的动作，由于胶带具有黏性且宽度又小，因此加工时既费时又繁琐，造成产能无法提升，徒费人力与成本。甚至，也可能因胶带的缠绕不佳而影响到变压器的质量。

因此，如何发展一种可改善公知变压器结构的缺失，且可有效控制与增加磁漏感、确保内部绕线间的安全距离、提升电气安全性、结构简单、可简化过程、节省人工与成本的变压器结构，确实是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种变压器结构，通过盖体内壁面所提供的隔板来分隔绕设于绕线架组件上的初级绕线与次级绕线，从而提供足够的电气安全距离。