变压器 |
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| 申请号 | CN201280070489.9 | 申请日 | 2012-12-25 | 公开(公告)号 | CN104115243A | 公开(公告)日 | 2014-10-22 |
| 申请人 | FDK株式会社; | 发明人 | 金子幸司; 大田智嗣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供能够任意地调整漏感，并且加工容易，且还能够实现进一步小型化的 变压器 。一种变压器，具备：一次线圈(10)和二次线圈(12)；以及芯(14)，其遍及与这些一次线圈以及二次线圈之间地配置，从而形成环状的封闭磁路，其中，在一次线圈(10)与二次线圈(12)之间，使截面积比芯的截面积小的 磁性 体(15)以在其两端部与上述芯之间隔着间隙使上述环状的封闭磁路 短路 的方式配置。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种变压器，具备：一次线圈和二次线圈；以及芯，其遍及与这些一次线圈以及二次线圈之间地配置，从而形成环状的封闭磁路，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 变压器技术领域背景技术[0003] 图11示出以往的此种变压器，在线架(bobbin)1的一端部侧缠绕一次线圈2，在另一端部缠绕二次线圈3，并且由彼此的中足4a插入线架内，且外足4b沿一次线圈2或二次线圈3的外周相向配置的一对E型芯4形成封闭磁路。 [0004] 在包括上述构成的变压器中，为了使上述漏感增大，如该图所示，需要通过使一次线圈2与二次线圈3的间隔变大以使两个线圈的耦合状态降低。因此，产生招致变压器自身的大型化的问题。 [0005] 与此相对，图12示出在下述专利文献1所见的以往的其他变压器，该变压器在一次线圈2和二次线圈3使彼此的轴线平行地配置，一对E型芯4的一个外足4b插入一次线圈2的线架内，另一个外足4b插入二次线圈3的线架内的状态下，使中足4a相向配置于一次线圈2以及二次线圈3的外周部之间，并且在这些中足4a之间形成空隙以进行漏磁路的调整，从而能够设定为任意的漏感。 [0006] 根据包括上述构成的变压器，通过在E型芯4的中足4a之间形成的空隙来进行漏磁路的调整，因而与图11所示的变压器相比具有能够谋求小型化的优点，但仍然存在产品大型化中足4a的厚度尺寸的量的问题。 [0007] 因此，虽然也可以考虑通过仅使上述中足4a变薄来进行对应以解决上述问题的方法，但首先，仅较薄地加工中足4a是困难的，而且还存在中足4a在组装时断裂，或者在装入电源电路进行使用之后，例如振动等导致中足4a在非预期位置处产生破损的风险。 发明内容[0009] 发明要解决的问题本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供能够任意地调整漏感，并且加工容易，且还能够实现进一步小型化的变压器。 [0010] 用于解决问题的方案为了解决上述问题，权利要求1所记载的发明具备：一次线圈和二次线圈；以及芯，其遍及与这些一次线圈以及二次线圈之间地配置，从而形成环状的封闭磁路，其特征在于，在上述一次线圈与二次线圈之间，使截面积比上述芯的截面积小的磁性体以在其两端部与上述芯之间隔着间隙使上述环状的封闭磁路短路的方式配置。 [0011] 在此，权利要求2所记载的发明的特征在于，在权利要求1所记载的发明中，上述一次线圈以及二次线圈使彼此的轴线一致地配置，并且上述磁性体配置于上述一次线圈以及二次线圈的端面之间。 [0012] 而且，权利要求3所记载的发明的特征在于，在权利要求2所记载的发明中，上述芯形成为具备中足和一对外足的日字状，该中足插入上述一次线圈以及二次线圈内，该一对外足在中间隔着这些一次线圈以及二次线圈的外周而相向，并且上述磁性体配置于上述中足与外足之间。 [0013] 另一方面，权利要求4所记载的发明的特征在于，在权利要求1所记载的发明中，上述一次线圈和二次线圈使彼此的轴线平行地配置，并且上述磁性体配置于上述轴线之间且上述一次线圈以及二次线圈的外周部之间。 [0014] 而且，权利要求5所记载的发明的特征在于，在权利要求4所记载的发明中，上述芯形成为具备第一芯、第二芯和第三芯的口字状，该第一芯插入上述一次线圈内，该第二芯插入上述二次线圈内，该第三芯设置于上述一次线圈以及二次线圈的端面侧且连结上述第一以及第二芯的端部彼此，并且上述磁性体配置于上述第三芯之间。 [0015] 另外，权利要求6所记载的发明的特征在于，在权利要求5所记载的发明中，上述第一以及第二芯形成为在与轴线正交的截面视图中具有长边部和短边部的非圆柱状，使各自的长度方向平行地配置，并且与上述第一以及第二芯的上述长度方向的长度尺寸相比，上述第三芯的该方向的长度尺寸更大地形成。 [0016] 发明的效果根据权利要求1～6中的任一项所记载的发明，通过在一次线圈与二次线圈之间配置的磁性体，相对于基于上述芯的贯通一次线圈和二次线圈的环状的主要封闭磁路，还能够使该封闭磁路短路以形成不贯通一次线圈以及二次线圈的磁路，由此能够增加漏感。 [0017] 而且，上述磁性体由于与芯分体，故能够自由地选择其宽度尺寸、厚度尺寸、形状以及与芯之间的间隙量等，因而能够容易地调整为任意的漏感量，并且也没有像与芯一体成形的情况那样产生破损的风险。此外，由于预先使截面积比形成主要封闭磁路的芯小，故通过使其厚度比芯薄地形成，能够谋求变压器整体的小型薄壁化。 [0018] 特别地，在权利要求4～6所记载的发明中，由于使彼此的轴线平行地配置一次线圈和二次线圈，故对变压器的薄型化变得有利，并且在权利要求5所记载的发明中，由于使形成主要封闭磁路的芯形成为口字状，在其相向的第三芯之间配置磁性体，故能够使该磁性体为一层薄板状。 [0019] 另外，在使上述芯形成为口字状的情况下，需要彼此相同地设计第一芯、第二芯和第三芯的与磁通量交链方向正交的方向的截面积。此时，在权利要求6所记载的发明中，上述第一以及第二芯形成为在上述截面视图中具有长边部和短边部的非圆柱状，并使各自的长度方向平行地配置，并且使上述第三芯的长度尺寸比上述第一以及第二芯的上述长度方向的长度尺寸大，因而能够相对地减小第三芯的厚度尺寸，由此能够谋求进一步的薄壁化。附图说明 [0020] 图1是将本发明的第一实施方式模式化而示出的纵截面图；图2是第一实施方式的配置有磁性体的部分的横截面图； 图3是示出第一实施方式整体的立体图； 图4是示出图2的磁性体的变形例的横截面图； 图5是示出图2的磁性体的其他变形例的横截面图； 图6A是示出第一实施方式的变形例的图，是配置有磁性体的部分的横截面图； 图6B是示出第一实施方式的变形例的图，是主要部分的纵截面图； 图7是将本发明的第二实施方式模式化而示出的纵截面图； 图8A是示出第二实施方式的纵截面图； 图8B是示出第二实施方式的正面图； 图9A是示出图8A以及图8B的芯形状的平面图； 图9B是示出图8A以及图8B的芯形状的正面图； 图10将第二实施方式一分为二的纵截面视图的立体图； 图11是示出以往的变压器的纵截面图； 图12是示出以往的其他变压器的纵截面图。 具体实施方式[0021] (第一实施方式)图1～图3是示出本发明所涉及的变压器的第一实施方式的图，图4～图6B各自是示出其变形例的图。 [0022] 在图1～图3中，符号10是缠绕于线架11的一次线圈，符号12是缠绕于线架13的二次线圈。而且，这些一次线圈10以及二次线圈12通过使彼此的环状的线架11、13的端面彼此层叠，从而使轴线一致地配置。此外，符号10a、12a各自为一次线圈10以及二次线圈12的引出线。 [0023] 而且，遍及这些一次线圈10以及二次线圈12，配置有在图1中以实线箭头示出的形成环状的主要封闭磁路的芯。 [0024] 芯为由相向配置的一对E型的铁素体芯(以下，简称为E型芯。)14形成为日字状的部件。即，在各个E型芯14中，圆柱状的中足14a插入一次线圈10或二次线圈12内，各2根平板状的外足14b各自将一次线圈10或二次线圈12夹在中间并相向配置，并且，使彼此的中足14a的顶端彼此以及外足14b的顶端彼此抵接地配置，并缠绕粘接带14c以一体化。 [0025] 而且，在一次线圈10以及二次线圈12的线架11、13的相向面之间，间置安装有由铁素体形成的磁性板(磁性体)15。该磁性板15形成为板厚较薄的环状，隔着间隙围绕芯的中足14a，并且在外足14b与外周缘之间也形成间隙，并收纳于在线架11、13的相向面形成的环状凹部内。 [0026] 由此，如在图1中以虚线箭头示出的，磁性板15以使由贯通一次线圈10以及二次线圈12的芯形成的环状的主要封闭磁路短路的方式配置。另外，磁性板15以其与磁通量交链方向正交的截面积(交链面积)比E型芯14的中足14a或外足14b的与磁通量交链方向正交的截面积(交链面积)小的方式形成。 [0027] 根据包括以上构成的第一实施方式的变压器，通过在一次线圈10与二次线圈之间配置的磁性板15，相对于在芯形成的贯通一次线圈10和二次线圈12的环状的主要封闭磁路，还能够使该封闭磁路短路以形成不贯通一次线圈10以及二次线圈12的磁路，由此能够增加漏感。 [0028] 另外，磁性板15由于与E型芯14分体，故能够自由地选择其宽度尺寸、厚度尺寸、形状以及与芯之间的间隙量等，因而能够容易地调整为任意的漏感量。例如，如图4以及图5所示，在存在一次线圈10以及二次线圈12的引出线10a、12a的引出部等的构造方面的制约的情况下，能够通过配置分割为圆弧板状的2片磁性板16，或者配置将其进一步分割的8片磁性板17来进行对应。 [0029] 另外，这些磁性板15、16、17由于均与E型芯14分体，故也没有像一体成形于该E型芯14的情况那样在制造时、产品化之后产生破损等的风险。而且，由于E型芯14也使上述截面积变小，故通过使其厚度尺寸与E型芯14相比更薄地形成，能够谋求变压器整体的小型薄壁化。 [0030] 此外，在上述第一实施方式以及其磁性板15的变形例中，都仅对使缠绕一次线圈10的线架11与缠绕二次线圈12的线架13分体地形成，且于在它们的相向面形成的凹部设置上述磁性板15、16、17的情况进行了说明，但本发明不限定于此，能够适用各种变形例。 [0031] 例如，图6A以及图6B是示出上述第一实施方式的变形例的图，在该变压器中，在一体型的线架18缠绕有一次线圈10以及二次线圈12。即，该线架18整体形成为大致圆环状，并且在轴线方向的一端部侧的卷线部18a缠绕有一次线圈10，在与该卷线部18a沿轴线方向隔开间隔形成的另一端部侧的卷线部18b缠绕有二次线圈12。 [0032] 由此，在两个卷线部18a、18b之间形成有间隙部19。而且，在线架18的外周两处，分别形成有连通于上述间隙部19的开口部20，形成为匚字状的磁性板21的一对足21a从该开口部20隔着间隙插入E型芯14的中足14a与外足14b之间。 [0033] 通过采用此种构成，不仅能够与上述第一实施方式同样地获得作用效果，而且还能够获得组装变得容易的效果。 [0034] (第二实施方式)图7～图10是示出本发明所涉及的变压器的第二实施方式的图。 [0035] 在该变压器中，缠绕有一次线圈10的线架22与缠绕有二次线圈12的线架23在使轴线平行并且在彼此的外周之间形成有间隙的状态下配置。在此，线架22、23的卷线部各自在与轴线正交的截面中形成为细长的筒状，并且两端部形成为圆弧状。由此，在线架22、23的中心部，形成有两端部形成圆弧状的长洞22a、23a。 [0036] 而且，遍及这些一次线圈10以及二次线圈12，配置有在图7中以实线箭头示出的芯，该芯用于形成口字状的主要封闭磁路。 [0037] 该芯为由相向配置的一对U型铁素体芯(以下，简称为U型芯。)24形成为口字状的部件。即，各个U型芯24由在线架22、23的端面侧设置的方形板状的平板部(第三芯)24a和在该平板部24a的两侧一体地竖立设置的一对足部(第一以及第二芯)24b形成。 [0038] 而且，这些U型芯24将一个足部24b插入一次线圈10的线架22的长洞22a内，并且将另一个足部24b插入二次线圈12的线架23的长洞23a内，并且使彼此的顶端面抵接以一体化。 [0039] 在此，如图9B所示，足部24b在与轴线正交的截面视图中形成为两端部为圆弧状的长方形状，以便能够缓缓地插入线架22、23的孔部22a、23a。而且，这些足部24b使各自的长度方向平行地配置，并且长度方向的长度尺寸L1以比平板部24a的同方向的长度尺寸L0短的方式形成。 [0040] 而且，在一次线圈10以及二次线圈12的轴线之间且一次线圈10以及二次线圈12的外周部之间，间置安装有由铁素体形成的磁性板(磁性体)25。该磁性板25形成为至少具有足部24b的长度方向长度尺寸L1以上的长度的长方形平板状，且插入在填充于线架 22、23之间的合成树脂制的绝缘部件26形成的狭缝26a内。 [0041] 由此，如在图7中以虚线箭头示出的，磁性板25以使由贯通一次线圈10以及二次线圈12的芯形成的环状的主要封闭磁路短路的方式配置。另外，磁性板25以其与磁通量交链方向正交的截面积(交链面积)比U型芯24的平板部24a或足部24b的与磁通量交链方向正交的截面积(交链面积)小的方式形成。 [0042] 根据包括以上构成的第二实施方式的变压器，通过在一次线圈10与二次线圈12之间配置的磁性板25，使贯通一次线圈10和二次线圈12的芯的口字状的主要封闭磁路短路以形成不贯通一次线圈10以及二次线圈12的磁路，从而能够增加漏感，因而能够获得与第一实施方式同样的作用效果。 [0043] 而且，在该变压器中还能够获得下列效果，即，由于使彼此的轴线平行地配置一次线圈10的线架22和二次线圈12的线架23，故对变压器的薄型化变得有利，并且由于使形成主要封闭磁路的芯形成为口字状，并在其相向的足部24b之间配置磁性板25，故能够使磁性板25为一层薄板状。 [0044] 而且，由于使U型芯24中的平板部24a的长度尺寸L0比足部24b的长度尺寸L1大，故在使足部24b和平板部24a的与磁通量交链方向正交的方向的截面积彼此相等的情况下，能够相对地使平板部24a的厚度尺寸t变薄，由此还能够谋求进一步的薄壁化。 [0045] 产业上的利用可能性本发明能够用作能够任意地调整漏感，并且加工容易，且还能够实现进一步小型化的变压器。 [0046] 符号说明10 一次线圈 11、13、18、22、23 线架 12 二次线圈 14 E型芯 14a 中足 14b 外足 15、16、17、21、25 磁性板(磁性体) 24 U型芯 24a 平板部(第三芯) 24b 足部(第一以及第二芯) |
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