专利名称：小型变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器，主要是在一架体上绕设至少二组线圈，并在该架体 上贯穿一容置孔，使一上铁心组件及一下铁心组件的上、下柱体能进入该容置孔中并互相 抵靠，且该上、下铁心组件相对应的上、下连接体亦能互相抵靠在一起，以形成一小型变压
背景技术：
按，法拉第于公元1831年发明了「电感环」，据说为史上第一个变压器，但法拉第 并未将该电感环应用在实际用途上，而只是利用该电感环来示范电磁感应原理。嗣后，于 公元1881年，有一种名为「二次手发电机」的设备在伦敦展出，该设备可能是第一个实际 使用的电力变压器，其中所采用的技术后来被出售予美国西屋公司。变压器的变压原理虽 然由法拉第首先发现，但是直到1880年代才开始有实际的应用。关于早期的变压器文献， 可参考1886年11月2日核准(1885年5月7日申请)的美国发明专利第352，105号 「Induction Coil」。此外，由于变压器所使用的是交流电电源，且变压器可将电能转换成高 电压低电流的形式，故能大幅降低电能在输送过程中的损失，也因此，发电场采用交流电作 为电流的输出形式，使电能的输送距离达到更远。关于变压器的运作原理，请参阅图1所示，一简单的单相变压器10包括一环状铁 心11 (或称环状铁芯)，将该环状铁心11界定为左右二导磁体110、111，各该导磁体110、 111上分别缠绕有一导线lla、llb，其中左方导线Ila所形成的线圈为初级线圈(primary coil) 12a，右方导线lib所形成的线圈为次级线圈(secondary coil) 12b，当该初级线圈 12a内有交流电Ip通过时，由电流的磁效应，便会使该环状铁心11产生变动的磁场B，又， 该导磁体111上的磁场变动又能由电磁感应，使该次级线圈12b产生一感应电动势，进而在 该次级线圈12b中形成一感应电流Is，且初级线圈12a与次级线圈12b的电压比等于初级 线圈12a与次级线圈12b的绕线匝数比，故圈数较多的一方电压较高但电流较小。一般常见的变压器，其体积均较大，若将此种变压器应用在LED的驱动电路或其 它电子装置上，往往造成电子装置体积过大，相当不利于电子装置的小型化，如此，制造厂 商便无法满足市场上追求轻薄短小的需求，而在产品上失去竞争力，不仅如此，体积无法缩 小等问题亦增加了电子装置的储存及运送成本，相当不理想。为解决上述问题，有业者投入 研发小型变压器，努力追求变压器的小型化及轻量化，以迎合设计及市场需求，如在日本特 开平8-153636号专利中，揭示了一种小型变压器，请参阅图2所示，该变压器2主要是由一 本体20、一铁心21、一固定带22、一安装底座23及一固定架24所构成，其中该本体20上 缠绕有初级线圈及次级线圈，该铁心21 —般是由两个小型的E型铁心组合而成，该铁心21 包覆在该本体20的外侧上，此外，该固定带22围绕在该铁心21的外侧上，以固定住该铁心 21及该本体20，避免两者松脱。该安装底座23的一侧弯折设有两安装部230及两定位部 231，各该安装部230上分别开设有一插入孔232，被固定好的铁心21及该本体20可由该二 定位部231，被置放到该安装底座23上的预定位置，另外，该固定架24的两端在分别穿过各该插入孔232后向上弯折，使该固定架24的两端分别钩住各该安装部230，由此，该固定架 24即可稳定地固定住该本体20及该铁心21，以形成该变压器2。复请参阅图2所示，由上述变压器2的结构特征，虽能缩小变压器2的体积，然而 该变压器2的整体结构却过于复杂，不仅使用的组件过多，且该固定带22及该安装底座23 等组件的尺寸均必须相当精准，方能顺利将该变压器2组合完成，如此，将造成生产制造的 难度提高。此外，该安装底座23上尚须设置安装部230、两定位部231及插入孔232，更增 加了制作的程序与工时，并降低生产效率，且可能导致产品不良率提升，不仅如此，在该固 定架24的两端插入至插入孔232后，还必须弯折该固定架24的两端，方能结合该固定架24 及安装底座23，此种作法亦增加了制作程序的复杂度，如此，制造厂商由上述发明所揭示的 技术，虽能勉强将变压器的体积缩小，却无法简化变压器的整体结构，亦无法有效降低变压 器的制作成本，非常不理想。因此，如何改善传统变压器的缺失，在缩小变压器体积的同时能简化变压器的整 体结构，并节省变压器的组装时间，实现轻薄短小的市场需求，即成为本实用新型在此欲探 讨的一重要课题
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种小型变压器，以减少变压器的体积，并简化变压 器的整体结构，有效降低变压器的生产及运送成本。为实现上述目的，本实用新型提供的小型变压器，包括一架体，由一承载部、一线圈管及一底座所构成，该承载部的底端与该线圈管的顶 端相连接，该线圈管的底端与该底座的顶端相连接，该承载部的顶侧沿该架体的轴向贯穿 设有一容置孔，该容置孔贯穿通过该承载部、该线圈管及该底座，该承载部的顶侧邻近该容 置孔的两相对位置，分别设有一凸肋，该底座的底侧设有复数个绕线端子，且该底座邻近该 容置孔的位置凹设有一凹槽；至少二组线圈，绕设在该线圈管上，各该线圈的端线连接至对应的该绕线端子；一上铁心组件，包括一上板体、一上柱体及二上连接体，该上柱体凸设在该上板体 的一侧的中心位置上，各该上连接体分别凸设在该上板体的一侧邻近相对两端的位置上， 该上柱体穿过该容置孔的顶端，进入至该容置孔中，该上板体的宽度不大于上述二凸肋间 的距离，使该上板体被限位在该二凸肋之间；及一下铁心组件，包括一下板体、一下柱体及二下连接体，该下柱体凸设在该下板体 的一侧的中心位置上，各该下连接体分别凸设在该下板体的一侧邻近相对两端的位置上， 该下柱体穿过该容置孔的底端，进入至该容置孔中，该下板体的宽度不大于该凹槽的宽度， 使该下板体被限位在该凹槽中，并令该下柱体及该二下连接体的一端分别与相对应的该上 柱体及该二上连接体的一端相互抵靠。所述的小型变压器，其中该底座上邻近各该绕线端子的位置，分别凹设有一线沟， 各该线圈的端线能通过各该线沟，连接至对应的该绕线端子。所述的小型变压器，其中该上铁心组件及该下铁心组件为软铁材质所构成。所述的小型变压器，其中该上铁心组件及该下铁心组件为硅钢片材质所构成。由本实用新型提供的小型变压器的结构特征，制造厂商仅需将线圈缠绕于线圈管上，即可快速地将该上、下铁心组件组装至该架体上，并完成该变压器的组合工作，不仅能 大幅提升生产效率，更由于本实用新型的整体结构较传统变压器简洁，尚能使该变压器的 体积变得更为轻薄短小，而有利于储存及运送。
图1是变压器的运作原理示意图；图2是公知小型变压器的立体分解图；图3是本实用新型的较佳实施例的立体分解图；及图4是本实用新型的较佳实施例的立体示意图。附图中主要组件符号说明小型变压器3，架体30，承载部301，线圈管302，底座303，容置孔304，凸肋305， 线圈306，端线306a，绕线端子307，凹槽308，线沟309，上铁心组件31，上板体31a，上柱体 31b，上连接体31c，下铁心组件32，下板体32a，下柱体32b，下连接体32c。
具体实施方式
本实用新型提供的小型变压器，包括一架体、一上铁心组件及一下铁心组件，其中 该架体是由一承载部、一线圈管及一底座所构成，该承载部的底端与该线圈管的顶端相连 接，该线圈管的底端与该底座的顶端相连接，该承载部的顶侧沿该架体的轴向贯穿设有一 容置孔，该容置孔贯穿通过该承载部、该线圈管及该底座，该承载部的顶侧邻近该容置孔的 两相对位置，分别设有一凸肋，该线圈管供绕设至少二组线圈(如至少一组初级线圈及至 少一组次级线圈)，该底座的底侧设有复数个绕线端子，各该线圈的端线连接至对应的该绕 线端子，该底座邻近该容置孔的位置凹设有一凹槽；该上铁心组件包括一上板体、一上柱体 及二上连接体，该上柱体凸设在该上板体的一侧的中心位置上，各该上连接体分别凸设在 该上板体的一侧邻近相对两端的位置上，该上柱体穿过该容置孔的顶端，进入至该容置孔 中，该上板体的宽度小于(或等于)上述二凸肋间的距离，使该上板体被限位在该二凸肋之 间；该下铁心组件包括一下板体、一下柱体及二下连接体，该下柱体凸设在该下板体的一侧 的中心位置上，各该下连接体分别凸设在该下板体的一侧邻近相对两端的位置上，该下柱 体穿过该容置孔的底端，进入至该容置孔中，该下板体的宽度小于(或等于)该凹槽的宽 度，使该下板体被限位在该凹槽中，并令该下铁心组件的该下柱体及该二下连接体的一端 分别与相对应的该上铁心组件的该上柱体及该二上连接体的一端相互抵靠在一起。由本实 用新型的结构特征，不仅能简化变压器的整体结构，缩小变压器的体积，更有利于制造厂商 等相关业者储存及运送该电压器。本实用新型的小型变压器上，该底座上邻近各该绕线端子的位置，分别凹设有一 线沟，各该线圈的端线能通过各该线沟，连接至对应的该绕线端子，不仅能有效固定住各该 线圈的端线，更能避免各该端线相互接触而导致短路等情事，进而提高该小型变压器的稳 定性。为了能对本实用新型的目的、技术特征及其功效，有更进一步的认识与了解，举实 施例并配合附图作以下详细说明。本实用新型的小型变压器，可应用到LED驱动电路或其它电子装置上，在本实用新型的较佳实施例中，请参阅图3所示，该小型变压器3包括一架体30、一上铁心组件31及 一下铁心组件32，其中该架体30是由一承载部301、一线圈管302及一底座303所构成，该 承载部301的底端与该线圈管302的顶端相连接，且该线圈管302的底端与该底座303的 顶端相连接，此外，该承载部301的顶侧沿该架体30的轴向贯穿设有一容置孔304，该容置 孔304贯穿通过该承载部301、该线圈管302及该底座303，又，该承载部301的顶侧邻近该 容置孔304的两相对位置，分别设有一凸肋305。另，请参阅图4所示，该线圈管302可供绕 设至少二组线圈306，包括至少一组初级线圈及至少一组次级线圈，需特别一提的是，制造 厂商在参考本实用新型制造该小型变压器3时，可依实际需求及电路设计，增加上述初级 线圈或次级线圈的数量。在上述较佳实施例中，请参阅图4所示，该底座303的底侧设有复数个绕线端子 307，各该线圈306的端线306a连接至对应的该绕线端子307，该些绕线端子307可连接至 电路上的其它电子组件，如二极管、晶体管及电容等。此外，复请参阅图3所示，该底座303 邻近该容置孔304的位置凹设有一凹槽308。再者，由于变压器的铁心为变压器中最主要 的组件，其制造质量将直接影响到变压器的性能，因此在选用本实用新型的上、下铁心组件 31,32的材质时，其基本要求是该材质必须具备较大的导磁性(relative permeability), 亦即较低的磁阻。常见的铁心材料包括经过热处理退火的软铁(soft iron)以及硅钢片 (含硅量为2. 8 4. 8%)等。上述材料通常都具有比空气高出近万倍的导磁能力，且比起 其它材质能够产生更多的磁力线。目前常见的铁心形式为「EI型铁心」，虽然EI型铁心的 磁漏较高、效率略低，但是容易制造且经济效应高，是目前最普遍的铁心形式。此外，尚有一 种铁心形式称为「环形铁心(toroidal core)」，采用环形铁心的变压器为目前性能较良好 的变压器，其效率高、磁漏低且瞬时反应快，但制作程序较繁琐，成本也较高。本实用新型的 上铁心组件31及下铁心组件32的形式较接近于「EI型铁心」，其中该上铁心组件31包括 一上板体31a、一上柱体31b及二上连接体31c，该上柱体31b凸设在该上板体31a的一侧 的中心位置上，各该上连接体31c分别凸设在该上板体31a的一侧邻近相对两端的位置上。 请参阅图3、图4所示，该上柱体31b穿过该容置孔304的顶端，进入至该容置孔304中，该 上板体31a的宽度与上述二凸肋305间的距离相等，使该上板体31a被限位在该二凸肋305 之间，需特别一提的是，制造厂商在依据本实用新型生产制造该小型变压器3时，可调整该 上板体31a的宽度，使该上板体31a的宽度略小于上述二凸肋305间的距离，亦可达成本实 用新型的功效。承上，复请参阅图3所示，该下铁心组件32包括一下板体32a、一下柱体32b及二 下连接体32c，该下柱体32b凸设在该下板体32a的一侧的中心位置上，各该下连接体32c 分别凸设在该下板体32a的一侧邻近相对两端的位置上，该下柱体32b穿过该容置孔304 的底端，进入至该容置孔304中，该下板体32a的宽度与该凹槽308的宽度相等，使该下板 体32a被限位在该凹槽308中，如同前述，制造厂商可调整该下板体32a的宽度，使该下板 体32a的宽度略小于该凹槽308的宽度，亦能使该下板体32a被限位在该凹槽308中。由 上述技术特征，该下柱体32b的一端(上端)便能在该容置孔304中，与该上柱体31b的一 端(下端)相互抵靠，且该二下连接体32c的一端(上端)亦能分别与相对应的该二上连 接体31c的一端(下端)相互抵靠在一起。再者，在上述较佳实施例中，复请参阅图3所示，该底座303上邻近各该绕线端子307的位置，分别凹设有一线沟309。请参阅图4所示，各该线圈306的端线306a能通过各该线沟309，连接至对应的该绕线端子307，如此，便能将各该线圈306的端线306a固定在 各该线沟309中，有效避免各该端线306a相互接触，进而防止短路等情事发生，以提升该小 型变压器3的稳定性。综上所述，由上述较佳实施例的结构特征，请参阅图3、图4所示，制造厂商仅需将 各该线圈306的端线306a连接至对应的绕线端子307上，并将该些线圈306缠绕于该线圈 管302上，再于该些线圈306上覆盖绝缘膜后，即可快速地将该上、下铁心组件31、32组装 至该架体30上。在组装过程中，制造厂商可利用胶带将该上、下铁心组件31、32包覆成一 体，以完成该变压器3的组合工作，如此，不仅能大幅节省组装时间，有效提升生产效率，此 夕卜，由于本实用新型的整体结构较传统变压器简洁，尚能使该变压器3的体积变得更为轻 薄短小，而有利于储存及运送，且能被广泛应用至各类电子装置，使该些电子装置更易实现 轻薄短小的市场需求。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所主张的权利范围并不局 限于此。本领域技术人员依据本实用新型所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均不 脱离本实用新型所保护的范畴。
权利要求一种小型变压器，其特征在于，包括一架体，由一承载部、一线圈管及一底座所构成，该承载部的底端与该线圈管的顶端相连接，该线圈管的底端与该底座的顶端相连接，该承载部的顶侧沿该架体的轴向贯穿设有一容置孔，该容置孔贯穿通过该承载部、该线圈管及该底座，该承载部的顶侧邻近该容置孔的两相对位置，分别设有一凸肋，该底座的底侧设有复数个绕线端子，且该底座邻近该容置孔的位置凹设有一凹槽；至少二组线圈，绕设在该线圈管上，各该线圈的端线连接至对应的该绕线端子；一上铁心组件，包括一上板体、一上柱体及二上连接体，该上柱体凸设在该上板体的一侧的中心位置上，各该上连接体分别凸设在该上板体的一侧邻近相对两端的位置上，该上柱体穿过该容置孔的顶端，进入至该容置孔中，该上板体的宽度不大于上述二凸肋间的距离，使该上板体被限位在该二凸肋之间；及一下铁心组件，包括一下板体、一下柱体及二下连接体，该下柱体凸设在该下板体的一侧的中心位置上，各该下连接体分别凸设在该下板体的一侧邻近相对两端的位置上，该下柱体穿过该容置孔的底端，进入至该容置孔中，该下板体的宽度不大于该凹槽的宽度，使该下板体被限位在该凹槽中，并令该下柱体及该二下连接体的一端分别与相对应的该上柱体及该二上连接体的一端相互抵靠。
2.如权利要求1所述的小型变压器，其特征在于，其中该底座上邻近各该绕线端子的 位置，分别凹设有一线沟，各该线圈的端线能通过各该线沟，连接至对应的该绕线端子。
3.如权利要求2所述的小型变压器，其特征在于，其中该上铁心组件及该下铁心组件 为软铁材质所构成。
4.如权利要求2所述的小型变压器，其特征在于，其中该上铁心组件及该下铁心组件 为硅钢片材质所构成。
专利摘要一种小型变压器，架体由一承载部、一线圈管及一底座所构成，架体贯穿设有一容置孔，容置孔贯穿通过承载部、线圈管及底座，承载部的顶侧设有二凸肋，线圈管供绕设至少二组线圈，底座邻近容置孔的位置凹设有一凹槽；上铁心组件包括一上板体、一上柱体及二上连接体，上柱体凸设在上板体的一侧中心位置上，上柱体穿过容置孔的顶端，进入至容置孔中；下铁心组件包括一下板体、一下柱体及二下连接体，下柱体凸设在下板体的一侧中心位置上，下柱体穿过容置孔的底端，进入至容置孔中，使下板体被限位在凹槽中，并令下柱体及二下连接体的一端分别与相对应的上柱体及二上连接体的一端相互抵靠在一起。
文档编号H01F27/24GK201765923SQ201020226009
公开日2011年3月16日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者彭政宏 申请人:金士麦科技有限公司