變壓器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種變壓器結(jié)構(gòu)，包括：殼體，具有容置空間；電感單元，設(shè)置于容置空間中，且具有繞線部以及磁芯組，繞線部還包含接腳，且接腳彎折裸露于殼體之外；以及導(dǎo)熱膠，填充于殼體內(nèi)部的容置空間中，以完整包覆設(shè)置于容置空間內(nèi)的電感單元，用以增加電感單元的散熱面積；其中，電感單元產(chǎn)生的熱能通過(guò)導(dǎo)熱膠傳導(dǎo)至殼體，以進(jìn)行散熱及絕緣阻隔，殼體還具有第一側(cè)面，第一側(cè)面上具有多個(gè)孔洞，用以供鎖固元件穿設(shè)，以將變壓器結(jié)構(gòu)與輔助散熱裝置連接固定，且輔助散熱裝置為水冷散熱裝置。
【專利說(shuō)明】變壓器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器結(jié)構(gòu)，尤指一種可增進(jìn)散熱效果且可絕緣阻隔的變壓器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]變壓器為各式電器設(shè)備中經(jīng)常使用的電子組件，用以調(diào)整不同的電壓，使其達(dá)到電器能夠適用的范圍。請(qǐng)參閱圖1，其為一傳統(tǒng)變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該變壓器I主要包含磁芯組11 (magnetic core assembly)、繞線基座12 (bobbin)、初級(jí)繞線13 (primary winding coil)與次級(jí)繞線 14 (secondary winding coil)。其中，初級(jí)繞線 13及次級(jí)繞線14彼此重疊地(overlap)疊繞于繞線基座12的繞線部121中，且以例如絕緣膠帶15 (isolat1n tape)絕緣分離。磁芯組11通常由一第一磁芯部111與一第二磁芯部112所組成，磁芯組11的部分結(jié)構(gòu)，例如第一磁芯部111與第二磁芯部112的第一軸心部11 la、112a，設(shè)置于繞線基座12的通道122內(nèi)，使磁芯組11與初級(jí)繞線13及次級(jí)繞線14產(chǎn)生電磁耦合感應(yīng)，借以達(dá)到電壓轉(zhuǎn)換的目的。
[0003]傳統(tǒng)變壓器I通常是利用自然散熱的方式進(jìn)行散熱，因此必須將磁芯組11與繞線部121裸露于外，以增加散熱效率，然而此裸露結(jié)構(gòu)容易對(duì)鄰近于變壓器I的電路產(chǎn)生較高的電磁干擾，因而往往需要更多階的濾波器來(lái)濾除干擾電波，造成增加電路設(shè)計(jì)上的困難度、成本增加以及在設(shè)置上需考慮到電磁干擾及符合安規(guī)等問(wèn)題。
[0004]此外，若將變壓器I設(shè)置于密閉空間內(nèi)使用時(shí)，則會(huì)因密閉空間內(nèi)的氣體對(duì)流不佳或是使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等因素，使得變壓器I在運(yùn)作中持續(xù)地增溫，導(dǎo)致高溫蓄積，進(jìn)而直接影響到變壓器I及使用變壓器I的周邊電子裝置的效能與使用壽命，因此在變壓器I的設(shè)置及使用上更需格外考量到增進(jìn)散熱效率的設(shè)計(jì)。
[0005]為了因應(yīng)不同的設(shè)置環(huán)境及改善傳統(tǒng)變壓器I的散熱效率，一般在變壓器的變更結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上通常會(huì)采用改變磁芯組11的材質(zhì)，或是改變初級(jí)繞線13以及次級(jí)繞線14的線徑及繞線圈數(shù)，又或是以銅箔來(lái)取代傳統(tǒng)初級(jí)繞線13及次級(jí)繞線14的線圈，以增加散熱面積等不同方式，然而這些不同的變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)皆需要重新變更變壓器的規(guī)格，且需要重新開模制作新的變壓器結(jié)構(gòu)，因而在作業(yè)上需耗費(fèi)更多的時(shí)間成本以及研發(fā)、制造成本。
[0006]因此，如何發(fā)展一種可改善傳統(tǒng)技術(shù)缺陷，在不變更原有變壓器結(jié)構(gòu)的情況下，可提高散熱效率更可達(dá)到絕緣隔離的變壓器結(jié)構(gòu)，實(shí)為目前迫切需要研發(fā)的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種變壓器結(jié)構(gòu)，以解決傳統(tǒng)變壓器因散熱不佳，導(dǎo)致工作溫度過(guò)高，進(jìn)而影響變壓器及周邊電子裝置效能及使用壽命的缺陷。
[0008]本發(fā)明的又一目的在于提供一種變壓器結(jié)構(gòu)，以解決傳統(tǒng)變壓器因繞線結(jié)構(gòu)裸露而易產(chǎn)生電磁干擾的缺陷。
[0009]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方式為提供一種變壓器結(jié)構(gòu)，其包括:殼體，具有容置空間；電感單元，設(shè)置于容置空間中，且具有繞線部以及磁芯組，繞線部還包含接腳，且接腳彎折裸露于殼體之外；以及導(dǎo)熱膠，填充于殼體內(nèi)部的容置空間中，以完整包覆設(shè)置于容置空間內(nèi)的電感單元，用以增加電感單元的散熱面積；其中，電感單元產(chǎn)生的熱能通過(guò)導(dǎo)熱膠傳導(dǎo)至殼體，以進(jìn)行散熱及絕緣阻隔，殼體還具有第一側(cè)面，第一側(cè)面上具有多個(gè)孔洞，用以供鎖固元件穿設(shè)，以將變壓器結(jié)構(gòu)與輔助散熱裝置連接固定，且輔助散熱裝置為水冷散熱裝置。
[0010]本發(fā)明的功效在于:本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)具有殼體、電感單元以及導(dǎo)熱層，其中，電感單元產(chǎn)生的熱能經(jīng)由設(shè)置于殼體及電感單元的間的導(dǎo)熱層傳導(dǎo)至殼體，以增進(jìn)變壓器的散熱效率及降低變壓器的溫度，同時(shí)，借由金屬殼體的包覆而形成電磁干擾防護(hù)層，還可降低變壓器所產(chǎn)生的電磁干擾，減少對(duì)變壓器周邊電子裝置的影響，以使變壓器兼具導(dǎo)熱性佳及可降低電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1:其為傳統(tǒng)變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2A:其為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2B:其為圖2A所示的殼體及電感單元組裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2C:其為圖2A的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3:其為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0017]變壓器:1、2、3
[0018]磁芯組:11、212、312
[0019]第一磁芯部:111
[0020]第二磁芯部:112
[0021]第一軸心部:111a
[0022]第二軸心部:112a
[0023]繞線基座:12
[0024]繞線部:121、211、311
[0025]通道:122
[0026]初級(jí)繞線:13
[0027]次級(jí)繞線:14
[0028]膠帶:15
[0029]電感單元:21、31
[0030]主級(jí)繞組:211a
[0031]次級(jí)繞組:211b
[0032]貫穿通道:211c
[0033]絕緣膠布:211d
[0034]磁芯:212a、212b、312a、312b
[0035]接腳:213、313
[0036]第一接腳:213a
[0037]第二接腳:213b
[0038]殼體:22、32
[0039]開口:221
[0040]容置空間:222
[0041]第一側(cè)面:223
[0042]孔洞:223a
[0043]基板:23
[0044]貫穿孔洞:231
[0045]導(dǎo)熱膠:24
[0046]繞線架:311a
[0047]繞組:311b
[0048]內(nèi)壁面:321
[0049]導(dǎo)熱貼片:33
[0050]距離:dl、d2

【具體實(shí)施方式】
[0051]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0052]請(qǐng)參閱圖2A至圖2C，其為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明的變壓器2主要由電感單元21、殼體22以及導(dǎo)熱層所組成。
[0053]如圖2A所示，電感單元21包含繞線部211以及磁芯組212，于一些實(shí)施例中，繞線部211具有主級(jí)繞組211a以及次級(jí)繞組211b，以本實(shí)施例為例，主級(jí)繞組211a及次級(jí)繞組211b可為但不限為銅箔所制成，且在銅箔外側(cè)更貼附一層絕緣膠布211d，以作為絕緣阻隔，并且，主級(jí)繞組211a以圓形纏繞，并在圓心處形成中空的貫穿通道211c，而次級(jí)繞組211b則包覆纏繞于主級(jí)繞組211a外。以及，磁芯組212由兩對(duì)應(yīng)設(shè)置的磁芯212a及212b所組成，于本實(shí)施例中，磁芯212a及磁芯212b分別包覆設(shè)置于繞線部211的上下側(cè)，并分別將磁芯212a及磁芯212b的部分結(jié)構(gòu)貫穿設(shè)置于繞線部211的貫穿通道211c中，當(dāng)然，磁芯組212的型態(tài)及組裝方式可依實(shí)際施作方式而任施變化，并不以此為限。
[0054]此外，如圖2A所示，電感單元21更具有接腳213，接腳213的一端與繞線部211連接，另一端則與一電路板(未圖示)電連接，以本實(shí)施例為例，主級(jí)繞組211a及次級(jí)繞組211b分別通過(guò)第一接腳213a及第二接腳213b而與電路板(未圖示)電連接，以使主級(jí)繞組211a及次級(jí)繞組211b于通電后與磁芯組212產(chǎn)生電磁耦合感應(yīng)，借以達(dá)到電壓轉(zhuǎn)換的目的。
[0055]于另一些實(shí)施例中，電感單元21的繞線部211亦可為單一繞線的繞線部，且其材質(zhì)可為漆包線或銅箔，但不以此為限。
[0056]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A及圖2B，如圖2A所示，變壓器2的殼體22為方形殼體，其主要由可導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)所制成，例如:銅或鋁，但不以此為限，且殼體22具有開口 221及容置空間222，開口 221與容置空間222相連通，用以供電感單元21經(jīng)由該開口 221而設(shè)置于容置空間222內(nèi)，且當(dāng)電感單元21設(shè)置于容置空間222內(nèi)部后，如圖2B所示，再于電感單元21及殼體22的間設(shè)置導(dǎo)熱層，于一些實(shí)施例中，導(dǎo)熱層可為導(dǎo)熱膠24，其填充于殼體22內(nèi)部的容置空間222中，以完整包覆設(shè)置于容置空間222內(nèi)的電感單元21，用以增加電感單元21的散熱面積，以使自電感單元21所產(chǎn)生的熱可經(jīng)由該導(dǎo)熱膠24形成的導(dǎo)熱層而傳導(dǎo)至殼體22上，其主要是借由導(dǎo)熱膠24的導(dǎo)熱系數(shù)較大的特性，增進(jìn)電感單元21的散熱效率，使得熱能不會(huì)蓄積于電感單元21上，以增加變壓器2的使用壽命。
[0057]此外，于一些實(shí)施例中，變壓器2更包括基板23，基板23的面積實(shí)質(zhì)上大于殼體22的底部面積，且在基板23上更具有與接腳213的位置及數(shù)量相對(duì)應(yīng)的貫穿孔洞231，如圖2B所示，當(dāng)電感單元21對(duì)應(yīng)設(shè)置于殼體22內(nèi)時(shí)，電感單元21的接腳213彎折裸露于殼體22之外，由于接腳213通常由具有可塑性的金屬材質(zhì)所制成，因而較容易因外力的作用而改變接腳213彎折的角度，導(dǎo)致其不易插設(shè)于電路板(未圖示)上，然而當(dāng)裝有電感單元21的殼體22設(shè)置于基板23上時(shí)，則可將裸露于殼體22外的接腳213對(duì)應(yīng)穿越基板23的貫穿孔洞231，進(jìn)而輔助固定接腳213末端的位置，其組裝完成后的結(jié)構(gòu)如圖2C所示，基板23不僅可用以承載殼體22，同時(shí)更可供接腳213插設(shè)定位，使得變壓器2可便利地插設(shè)于電路板(未圖示)上。
[0058]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A、圖2B及圖2C，其中，殼體22更具有第一側(cè)面223，且在第一側(cè)面223上具有復(fù)數(shù)個(gè)孔洞223a，該復(fù)數(shù)個(gè)孔洞223a可供鎖固元件，例如:螺絲，穿設(shè)，用以將裝設(shè)有電感單元21的殼體22連接于另一輔助散熱裝置，例如:水冷散熱裝置或散熱片，但不以此為限。如此一來(lái)，則電感單元21產(chǎn)生的熱能可借由導(dǎo)熱膠24傳導(dǎo)至殼體22上，再傳導(dǎo)至與第一側(cè)面223連接的輔助散熱裝置上，藉此以加快變壓器2的散熱速度，并可防止變壓器2產(chǎn)生過(guò)熱飽和的現(xiàn)象。除此之外，由于殼體22由金屬材質(zhì)所制成，因而可將電感單元21在運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)包覆于金屬殼體22內(nèi)，形成電磁干擾(EMI)防護(hù)層，用以降低變壓器2所產(chǎn)生的電磁干擾，進(jìn)而可減少電路板中濾波電路的數(shù)量，并可進(jìn)一步減小設(shè)置變壓器2的電路板的尺寸。
[0059]請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明的變壓器3主要由電感單元31、殼體32以及導(dǎo)熱層所組成。其中，電感單元31具有繞線部311、磁芯組312以及接腳313，與前述實(shí)施例相仿，磁芯組312亦由兩磁芯312a及312b所組成，并部分穿設(shè)于繞線部311中，且繞線部311通過(guò)接腳313而與電路板(未圖示)電連接，以使繞線部311與磁芯組312產(chǎn)生電磁偶合感應(yīng)，以達(dá)到電壓轉(zhuǎn)換的目的，惟于本實(shí)施例中，繞線部311還包含繞線架311a，用以設(shè)置繞組311b，繞組311b的型態(tài)可為但不限為銅箔或漆包線，其可依實(shí)際施作方式而任施變化，并不以此為限。
[0060]以及，變壓器3的殼體32為方形殼體，其主要由可導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)所制成，例如:銅或鋁，但不以此為限，此外，于本實(shí)施例中，導(dǎo)熱層可為但不限為導(dǎo)熱貼片33，其可先由一模具而套設(shè)于殼體32的內(nèi)壁面321，且套設(shè)導(dǎo)熱貼片33后的內(nèi)壁面321的邊長(zhǎng)dl實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于電感單元31的邊長(zhǎng)d2，因此，當(dāng)電感單元31設(shè)置于殼體32內(nèi)部時(shí)，則設(shè)置于內(nèi)壁面321的導(dǎo)熱貼片33緊密貼附于電感單元31上，可增加電感單元31的散熱面積，并將熱通過(guò)導(dǎo)熱貼片33而傳導(dǎo)至殼體32上，以均勻?qū)?，并增加變壓?的散熱效率。
[0061]另外，此導(dǎo)熱貼片33亦具有絕緣效果可防止變壓器初級(jí)與次級(jí)通過(guò)殼體產(chǎn)生短路，以符合安規(guī)的要求。
[0062]此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一單獨(dú)設(shè)置的電感單元31出現(xiàn)溫度過(guò)高的現(xiàn)象時(shí)，可直接通過(guò)增設(shè)殼體32及設(shè)置于殼體32及電感單元31的間的導(dǎo)熱貼片33，以減低電感單元31的溫度，如此一來(lái)，則可節(jié)省設(shè)計(jì)新的電感單元31或是開發(fā)新模具所需耗費(fèi)的時(shí)間與金錢成本。又或者是要將變壓器3設(shè)置于不同的環(huán)境中時(shí)，同樣僅需依據(jù)所欲設(shè)置的空間大小而設(shè)計(jì)可與的配合的殼體32即可，同樣可大幅節(jié)省變壓器3的變更設(shè)計(jì)、開發(fā)新模具及重新制作的時(shí)間與成本。
[0063]由此可見(jiàn)，變壓器3中的電感單元31并不限定于具有主、次級(jí)繞組或是具有單一繞線的電感單元31，且其繞線部311以及磁芯組312的型態(tài)可依實(shí)際施作情形而任施變化，即本發(fā)明的變壓器3適用于多種不同類型的變壓器，其皆可配合相對(duì)應(yīng)的可導(dǎo)熱且具絕緣屏蔽功能的殼體32以及緊密設(shè)置于電感單元31及殼體32的間的導(dǎo)熱層來(lái)增加變壓器3的散熱效率，使變壓器3無(wú)論在長(zhǎng)時(shí)間使用下或是在使用環(huán)境嚴(yán)苛、對(duì)流不佳的密閉空間中，例如:機(jī)房、汽車中，均可有效進(jìn)行散熱，并可降低變壓器3的工作溫度，以防止變壓器3產(chǎn)生過(guò)熱飽和的情形，因而延長(zhǎng)變壓器3的使用壽命。
[0064]綜上所述，本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)具有殼體、電感單元以及導(dǎo)熱層，其中，電感單元產(chǎn)生的熱能經(jīng)由設(shè)置于殼體及電感單元的間的導(dǎo)熱層傳導(dǎo)至殼體，以增進(jìn)變壓器的散熱效率及降低變壓器的溫度，同時(shí)，借由金屬殼體的包覆而形成電磁干擾防護(hù)層，還可降低變壓器所產(chǎn)生的電磁干擾，減少對(duì)變壓器周邊電子裝置的影響，以使變壓器兼具導(dǎo)熱性佳及可降低電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)極具產(chǎn)業(yè)價(jià)值，且符合各項(xiàng)專利要件，故依法提出申請(qǐng)。
[0065]本發(fā)明得由熟知此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如權(quán)利要求書所欲保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器結(jié)構(gòu)，其包括: 一殼體，具有一容置空間； 一電感單元，設(shè)置于該容置空間中，且具有一繞線部以及一磁芯組，該繞線部還包含一接腳，且該接腳彎折裸露于該殼體之外；以及 一導(dǎo)熱膠，填充于該殼體內(nèi)部的容置空間中，以完整包覆設(shè)置于該容置空間內(nèi)的該電感單元，用以增加該電感單元的散熱面積； 其中，該電感單元產(chǎn)生的熱能通過(guò)該導(dǎo)熱膠傳導(dǎo)至該殼體，以進(jìn)行散熱及絕緣阻隔，該殼體還具有一第一側(cè)面，該第一側(cè)面上具有多個(gè)孔洞，用以供一鎖固元件穿設(shè)，以將該變壓器結(jié)構(gòu)與一輔助散熱裝置連接固定，且該輔助散熱裝置為一水冷散熱裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該繞線部由銅箔所制成。
3.如權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該接腳用以與一電路板電連接。
4.如權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該變壓器結(jié)構(gòu)還包含一基板，該基板具有至少一貫穿孔洞，用以供該接腳插設(shè)定位。
5.如權(quán)利要求1所述的變壓器結(jié)構(gòu)，其中該殼體由導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)所制成。
【文檔編號(hào)】H01F27/08GK104240926SQ201410488592
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2009年2月18日
【發(fā)明者】賴育駿, 魏伯佑 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司