專利名稱：多功能變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器，尤其涉及一種同時具有電感及變壓功能的多功能變壓器。
背景技術：
圖1為已知一種變壓器的原理示意圖。請參考圖1，線圈型的變壓器100于1885 年首度生產后，至今已超過一世紀，且長時間以來已經廣為運用且有諸多的改良，設計出很多不同的型態，但是其作用原理仍然是一致的。變壓器100主要是利用電能與磁能轉換感應的原理，將兩組線圈110、120繞制在共同的磁芯(core) 130上，并且與電源(AC) 140連接。通常，連接電源140端的線圈110稱為一次側線圈或主線圈(primarycoil)，而連接負載端R的線圈120稱為二次側線圈或副線圈(secondarycoil)。當線圈110接上交流電源， 通過線圈的電流會影響磁芯130的磁通量變化，而另一端的線圈120會因為感應的電動勢而產生另一個相同頻率的交流電。法拉第定律(Faraday's Law)可說明感應電動勢與磁通量以及線圈匝數的關系。在理想情況下，線圈每一匝的磁通量皆相同，故感應電壓與線圈匝數成正比， 若線圈120的圈數N2大于線圈110的圈數Ni，則該變壓器為升壓變壓器(stet-up transformer)，反之貝Ij為降壓變壓器(step-downtransformer)。當將變壓器100應用于電路板上時，通常還會在電路板上設置輸出電感以及輸出電容，輸出電感及輸出電容共同組成一個輸出濾波器，且變壓器100經由電路板上的線路分布與輸出濾波器電性相連，以使輸出濾波器可對變壓器100轉換的電壓進行濾波，以產生輸出電壓。然而，隨著使用此類電路板的電子裝置(如手機、液晶顯示器等)的發展趨向于輕薄短小的設計，電感元件的設置會占用電路板上較多的空間，因此在設計上積極找尋替代方案。
實用新型內容本實用新型提供一種多功能變壓器，其將電感及變壓的功能整合于一體，以達到節省成本的目的。本實用新型提出一種多功能變壓器，包括一繞線架、至少一 I形磁芯、二 E形磁芯、 多個第一線圈以及至少一第二線圈。繞線架包括一本體以及多個分隔板，其中本體具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔，而分隔板沿著本體的第一方向套設于本體，并對應隔出多個分隔區以及一置放空間。I形磁芯沿著一第二方向插入于本體的置放空間內，其中第一方向垂直第二方向。每一個E型磁芯具有三個末端，且位于中間的末端由繞線架的兩側對應卡入貫孔。第一線圈設置于部分的分隔區，而第二線圈設置于至少其中一個分隔區內，且第二線圈與其中一個第一線圈相鄰設置于不同的分隔區內。在本實用新型的多功能變壓器的一實施例中，上述I形磁芯為由多段條狀或塊狀
3的磁芯組合而成。在本實用新型的多功能變壓器的一實施例中，上述E形磁芯的至少其中一個的位于中間的末端與I形磁芯之間有一間隙。在本實用新型的多功能變壓器的一實施例中，上述繞線架還包括位于分隔板的外側的兩個L形隔板，且各個L形隔板具有互相垂直的一第一部分及一第二部分以及設置于第一部分的一開口，其中開口與貫孔連通。此外，E形磁芯的位于相對外側的兩末端位于本體及L形隔板的外側。另外，本體、分隔板及L形隔板為一體成型。再者，多功能變壓器還包括設置于L形隔板的第二部分的多個針腳，且每一針腳與第一線圈或第二線圈對應相連。基于上述，本實用新型的多功能變壓器將電感結構整合于變壓器，所以可同時提供變壓及電感的功能。相較于已知在電路板上除了設置變壓器之外，還需要另外有空間以設置電感，將本實用新型的多功能變壓器應用于電路板上，可以節省組裝的人力、零件的使用成本以及電路板上的元件設置空間。為讓本實用新型的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
圖1為已知一種變壓器的原理示意圖。圖2為本實用新型一實施例的多功能變壓器的局部分解示意圖。圖3為圖2的多功能變壓器的組裝示意圖。圖4為圖3的多功能變壓器的E形磁芯及I形磁芯相對位置關系圖。圖5為另一實施例的多功能變壓器的I形磁芯與E形磁芯的相對位置示意圖。主要元件符號說明100:變壓器110、120:線圈130:磁芯140 電源N1、N2:線圈的圈數200:多功能變壓器210 繞線架212 本體212a 貫孔214 分隔板216 分隔區218 置放空間219 :L 形隔板219a 第一部分219b 第二部分219c:開口220:1 形磁芯[0036]230 =E 形磁芯232,234,236 末端240 第一線圈250a,250b 第二線圈260 針腳Dl 第一方向D2:第二方向T 變壓器G:間隙I 電感
具體實施方式
圖2為本實用新型一實施例的多功能變壓器的局部分解示意圖、圖3為圖2的多功能變壓器的組裝示意圖。請同時參考圖2及圖3，多功能變壓器200包括一繞線架210、至少一 I形磁芯220、二 E形磁芯230、多個第一線圈MO以及兩個第二線圈250a、250b。繞線架210包括一本體212以及多個分隔板214，其中本體212具有沿著一第一方向Dl貫穿的一貫孔212a，而分隔板214沿著本體212的第一方向Dl套設于本體212，并對應隔出多個分隔區216以及一置放空間218。I形磁芯220沿著一第二方向D2插入于本體212的置放空間218內，其中第一方向Dl垂直第二方向D2。每一個E型磁芯230具有三個末端232、 234、236，且位于中間的末端234由繞線架210的兩側對應卡入貫孔212a。第一線圈240設置于部分的分隔區216，而第二線圈250a、250b設置于兩個分隔區216內，且第二線圈250a 與其中一個第一線圈240相鄰設置于不同的分隔區216內。承上述，I形磁芯220可以是一體成型的長形磁芯，但也可以是由多段的條狀或塊狀的磁芯組合而成，依照實際需求而決定。另外，上述繞線架210可還包括位于分隔板214的外側的兩個L形隔板219，且各個L形隔板219具有互相垂直的一第一部分219a及一第二部分219b以及設置于第一部分 219a的一開口 219c，其中開口 219c與貫孔21 連通。另外，雖然本實施例是將本體212、 分隔板214及L形隔板219以單獨的零件組裝以形成繞線架210為例說明，但是本技術領域人員還可以將本體212、分隔板214及L形隔板219以一體成型的方式形成繞線架210， 例如直接在本體212上長出分隔板214以及L形隔板219，可進而節省人工組裝成本。圖4為圖3的多功能變壓器的E形磁芯及I形磁芯相對位置關系圖。由圖2、圖3 及圖4可知，當多功能變壓器200組裝完成時，E形磁芯230的位于相對外側的兩末端232、 236會位于本體212及L形隔板219的外側，且兩個E形磁芯230的末端232、234、236相互面對而I形磁芯220相對位于兩個E形磁芯230之中。另外，由于多功能變壓器200是電路板(未示出)上的一個部件之一，為了達到有效作用的目的，多功能變壓器200可還包括設置于L形隔板219的第二部分219b的多個針腳260，且每一針腳沈0與第一線圈240或第二線圈250a、250b對應相連，而在多功能變壓器200組裝在電路板上時，多功能變壓器200藉由其針腳沈0以與電路板電性相連。針腳 260的形狀及接合在電路板的方式為本領域人員能夠依照實際需求而變通，因此不再贅述。另外，針腳260可以是設置在兩個L形隔板219的同一側，或者每一個L形隔板219的兩側都可以設置有針腳260。當然，針腳260也可以設置在分隔板214，依照實際需求決定。針腳260的數量越多，不但可以增加多功能變壓器200設置于電路板上的組裝穩固性，還可以提升多功能變壓器200與電路板的電性穩定度。請繼續同時參考圖2、圖3及圖4，由于I形磁芯220與位于圖4中右側的E形磁芯230的末端232、234、236相接觸形成一個磁通路，并且在通電時，會與繞置于其上的兩相鄰的第一線圈240及第二線圈250a共同形成一個變壓器T。須特別說明的是，位于圖4中左側的E形磁芯230的位于中間的末端234與I形磁芯220之間有一間隙G，以在通電時位于相對左側的E形磁芯230與I形磁芯220及第二線圈250b共同形成一個電感I。此間隙 G的大小會影響電感的儲能量。附帶一提，本實施例中第一線圈240及第二線圈250a、250b的設置位置及數量僅為說明之用，實際上第一線圈240及第二線圈250a、250b的設置位置及數量可依照需求而改變，并不受限于實施例的內容，只需要將其中一個第一線圈240與第二線圈250a相鄰地設置以提供變壓器的功能，而另一第二線圈250b單獨設置且搭配E形磁芯230與I形磁芯 220之間的間隙G便能達到提供電感功能的目的。由上述可知，本實施例的多功能變壓器200藉由結構的設計將電感I與變壓器T 整合于一體，所以可同時提供變壓及電感的功能。另外，在不需要電感功能的情況下，也可以省去第二線圈250b的使用。于本實施例中，第二線圈250a及第二線圈250b以不同元件符號表示代表這兩個線圈并不完全相同，例如第二線圈250a及第二線圈250b的線圈數不同或是線徑不同等。或者，這兩組第二線圈250a、250b也可以是線圈數及線徑完全相同的， 以將兩組第二線圈250a、250b視為一個線圈組，以同做為變壓器T的一次側線圈，并增大電流。圖5為另一實施例的多功能變壓器的I形磁芯與E形磁芯的相對位置示意圖。與上述實施例不同的是，本實施例的I形磁芯220有兩個，而兩個E形磁芯230的設置方式與上述實施例相同，也是使其末端232、234、236相面對地設置，而兩個I形磁芯220位于兩個 E形磁芯230之中。當然，分隔板214及第一線圈M0、第二線圈250a、250b的設置方式也會相對應地修改。綜上所述，本實用新型的多功能變壓器藉由結構的設計將電感與變壓器整合于一體，所以可同時提供變壓及電感的功能。相較于已知在電路板上除了設置變壓器之外，還需要另外設置電感，將本實用新型的多功能變壓器應用于電路板上，可以節省組裝的人力、零件的使用成本。此外，也因為一個多功能變壓器可以同時提供變壓及電感的功能，所以僅需要在電路板上規劃安裝一個多功能變壓器的空間即可，可進而節省電感的設置空間。雖然本實用新型已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何所屬技術領域中的普通技術人員，當可作些許更動與潤飾，而不脫離本實用新型的精神和范圍。
權利要求1.一種多功能變壓器，其特征在于，包括一繞線架，包括一本體，具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔；多個分隔板，沿著該本體的該第一方向套設于該本體，并對應隔出多個分隔區以及一置放空間；至少一 I形磁芯，沿著一第二方向插入于該本體的該置放空間內，其中該第一方向垂直該第二方向；二 E形磁芯，其中每一 E型磁芯具有三個末端，且位于中間的該末端由該繞線架的兩側對應卡入該貫孔；多個第一線圈，設置于部分該些分隔區；以及至少一第二線圈，設置于該些分隔區的至少其中一個，且該至少一第二線圈與該些第一線圈的其中之一相鄰設置于不同的分隔區內。
2.根據權利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該I形磁芯為由多段條狀或塊狀的磁芯組合而成。
3.根據權利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該些E形磁芯的至少其中之一的位于中間的該末端與該I形磁芯之間有一間隙。
4.根據權利要求1所述的多功能變壓器，其特征在于，該繞線架還包括二L形隔板，位于該些分隔板的外側，且各個L形隔板具有互相垂直的一第一部分及一第二部分以及設置于該第一部分的一開口，該些開口與該貫孔連通。
5.根據權利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，該些E形磁芯的位于相對外側的兩末端位于該本體及該些L形隔板的外側。
6.根據權利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，該本體、該些分隔板及該些L形隔板為一體成型。
7.根據權利要求4所述的多功能變壓器，其特征在于，還包括多個針腳，設置于該些L 形隔板的該些第二部分，且每一針腳與該第一線圈及該第二線圈的其中之一對應相連。
專利摘要一種多功能變壓器，包括一繞線架、至少一I形磁芯、二E形磁芯、多個第一線圈以及至少一第二線圈。繞線架包括一本體以及多個分隔板，其中本體具有沿著一第一方向貫穿的一貫孔，而分隔板沿著本體的第一方向套設于本體，并對應隔出多個分隔區以及一置放空間。I形磁芯沿著一第二方向插入于本體的置放空間內，其中第一方向垂直第二方向。每一個E型磁芯具有三個末端，且位于中間的末端由繞線架的兩側對應卡入貫孔。第一線圈設置于部分的分隔區，而第二線圈設置于至少其中一個分隔區內，且第二線圈與其中一第一線圈相鄰設置于不同的分隔區內。將本實用新型應用于電路板上，可以節省組裝的人力、零件的使用成本以及電路板上的元件設置空間。
文檔編號H01F27/29GK201994169SQ20112002156
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月19日 優先權日2010年12月1日
發明者廖學陽 申請人:林揚電子股份有限公司