本发明是有关于一种谐振变压器,特别是指一种可调整漏感大小,并在极低漏时作为反磁变压器使用的具漏感调整的谐振变压器。
背景技术:
在液晶电视等电子产品之电源供应系统中,llc架构的高效率与容易制作已逐渐成为趋势,利用主变压器自带的漏电感来取代外挂谐振电感,进一步简化llc架构,也逐渐成为主流,集成式llc变压器本身漏电感转作谐振电感使用,让线路上少掉一颗电感组件,进而减少功耗,效率因而提高,而llc架构的zvs特性更可减小开关的损耗并降低噪声。
漏电感的产生,是源自于是变压器中初级侧线圈与次级测线圈间的耦合系数小于1,使变压器部分线圈不会有变压作用,这部份线圈产生的电感即为漏电感;谐振变压器的基本公式为ω=1/√(lc),其中,ω是电源的角频率=2лf,l和c是llc谐振槽的电感和电容量。谐振频率f常会因不同应用而有不同设定,为了满足不同谐振频率f的要求,l和c中必须是可调的,为了精确找到谐振点,还需要参数可以无级微调,但实际的情况却无法如此实现。所以,现代谐振变压器一般使用变频电源作为电源,以便调整ω的数值,但并无法直接由谐振变压内部进行lk的调整,导致谐振变压器的效益无法有效提升。
虽然有业者改良谐振变压器的构造,使其能够产生更多的漏电感,如中国台湾专利公告第m333646号「漏感谐振变压器结构改良」、中国台湾专利公告第m416553号「谐振变压器结构」等,以及发明人已公告在案之专利前案,中国台湾专利公告第i556273号「谐振式高电流密度变压器」,但这一类的谐振变压器受限于体积、重量等限制,所以,固定的体积、大小、线圈比之下,此类谐振变压器,其漏感受限于结构,不能随意调整,无法满足不同功率的电源供应系统使用,再者,为了针对不同漏感需求的电源供应系统,业者必须以相同结构来产生所需漏感,但往往漏感的可变动范围有限,无法完全满足设计,仅能透过线路的折衷来搭配现有变压器而无法有效的提升谐振变压器的效能。
有鉴于常用者有上述缺点,发明人乃针对前述缺点研究改进之道,终于有本发明产生。
技术实现要素:
本发明主要目的在于,提供一种可调整漏感大小的具漏感调整的谐振变压器。
本发明另次要目的在于,提供一种内部具能够抽换导磁盘的具漏感调整的谐振变压器。
本发明再一目的在于,提供一种在极低漏时作为反磁变压器使用的具漏感调整的谐振变压器。
为达成上述目的及功效,本发明所的结构包括:一次级侧绕组,具有一线圈架,内部具有一第一穿孔;一设置在前述线圈架上的初级侧绕组,其内部具有一与第一穿孔相通的第二穿孔;一设置于前述线圈架中的导磁盘,其具有一与前述第一穿孔、第二穿孔相通的通孔;以及,一具有两个对称设置的一第一铁心与一第二铁心的铁心组,前述初级侧绕组设置在次级侧绕组的线圈架上,导磁盘置入线圈架中,第一铁心套设在前述初级侧绕组顶部,第二铁心套设在前述初级侧绕组底部,令谐振变压器在运作时经由前述导磁盘产生所需的漏感。
依上述结构,其中该第一铁心与第二铁心一侧的表面两端处分别具有一侧壁部,两侧壁部间内部具有一凸部,所述凸部分别穿过前述第一穿孔、第二穿孔与通孔。
依上述结构,其进一步包括两弹片,每一弹片两端具有一勾部,以及前述第一铁心与第二铁心另一侧两端处分别设有一凹部,则所述弹片分别以勾部扣入第一铁心与第二铁心的凹部。
依上述结构,其中该次级侧绕组的线圈架顶部周边环设有壁板,且壁板与线圈架顶部间形成一收容槽,前述导磁盘与初级侧绕组分别设置在收容槽内;以及,所述壁板底部设有多数的定位柱,则前述导磁盘周边对应设有多数的定位缺口。
依上述结构,其中该次级侧绕组的线圈架中具有一插槽,所述插槽供前述导磁盘设置在内,以及所述插槽内设有多数的定位柱,则导磁盘周边对应设有多数的定位缺口。。
依上述结构,其中该次级侧绕组的线圈架顶部周边环设有壁板,且壁板与线圈架顶部间形成一收容槽,以及前述次级侧绕组的线圈架中具有一插槽,则前述导磁盘分别设置在插槽与收容槽内,再者,所述壁板底部与插槽内分别设有多数的定位柱,则导磁盘周边对应设有多数的定位缺口。
依上述结构,其中该导磁盘的通孔大小与谐振变压器产生的漏感成反比,导磁盘的厚度与谐振变压器产生的漏感成正比,以及,所述导磁盘的导磁率与谐振变压器产生的漏感成正比。
为使本发明的上述目的、功效及特征可获得更具体的了解,依各附图说明如下:
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的立体图。
图2是本发明第一较佳实施例的立体分解图。
图3是本发明第一较佳实施例的剖视图。
图4是本发明第二较佳实施例的立体分解图。
图5是本发明第二较佳实施例的剖视图。
图6是本发明第一较佳实施例的漏感与导磁盘的数据图。
具体实施方式
请参阅图1~图3所示,可知本发明的结构主要包括:一铁心组2、一次级侧绕组3、一初级侧绕组4、一导磁盘5与两个弹片6,其中:
所述次级侧绕组3具有一线圈架31,内部具有一第一穿孔32,线圈架31顶部周边环设有一壁板33,壁板33与线圈架顶部31之间形成收容槽36,在壁板33底部设有多数的定位柱37,又线圈架31内绕设有次级侧线圈35;
所述初级侧绕组4内部具有一第二穿孔41,第二穿孔41与第一穿孔32相通,初级侧绕组4内绕设有初级侧线圈42;
所述导磁盘5内部具有一通孔51,并在导磁盘5周边设有多数的定位缺口52;
所述铁心组2具有两个对称设置的第一铁心21与第二铁心22,第一铁心21与第二铁心22一侧的表面两端处分别具有一侧壁部211、221,两侧壁部211、221间内部具有一凸部212、222,并在第一铁心21与第二铁心22另一侧表面的两端处分别设有一凹部213、223;以及,
所述每一个弹片6两端具有一勾部61。
上述构件组合时,导磁盘5设置在次级侧绕组3的线圈架31中,应注意得的是,所谓的设置,可以将导磁盘5放置在线圈架31上,或放置在线圈架31内部,或着,同时在线圈架31顶部与内部分别设置多个导磁盘5,在本实施例中,导磁盘5放置在线圈架31的收容槽35内;接着将初级侧绕组4设置收容槽35内,并堆栈在导磁盘5上,而导磁盘5周边的定位缺口52套在壁板33的定位柱37,使导磁盘5在收容槽35内不会产生偏移,则导磁盘5的通孔51、次级侧绕组3的第一穿孔32与初级侧绕组4第二穿孔41之间是相互连通;如前述第一铁心21套设在初级侧绕组4顶部,第二铁心22套设在初级侧绕组4底部,而第一铁心21与第二铁心22两侧的侧壁部211、221分别包覆在次级侧绕组3两侧,以及第一铁心21与第二铁心22两侧的凸部212、222分别穿过前述第一穿孔32、第二穿孔41与通孔51,令铁心组2形成完整的磁通路;应注意的是,铁心组2的第一铁心21与第二铁心22之间,除了可透过胶合的方式连接,进一步可利用弹片6两端的勾部61分别勾入第一铁心21与第二铁心22的凹部213、223,使谐振变压器1可以拆解后更换不同通孔51大小的导磁盘5。
变压器中与一次绕线及二次绕线两者皆互连的磁通称为互磁通(或主磁通,φ12或φ21)。变压器的磁通除此之外,还有仅与一次绕线互连而未与二次绕线互连的一次侧漏磁通(或自磁通φσ1),仅与二次绕线互连而未与一次绕线互连的二次侧漏磁通(φσ2)。因为变压器中有磁气外漏所以一定会有漏磁通的存在。且因为漏磁通仅是与一次绕线,二次绕线任一方互连,也就是意味着这是各绕线的电感附加在其中。因此,一次侧漏磁通为一次侧漏电感,二次侧漏磁通为二次侧漏电感;
耦合系数k,一次绕线的自我电感为l1,二次绕线的自我电感为l2,则各漏电感为:
le1=(1-k).l1
le2=(1-k).l2
本发明的谐振变压器1与传统变压器得诉求并不相同,其特点在于漏电感可依需求无级微调,可大可小,可完全依据需求特别设计制作,而耦合系数更是决定漏电感大小的参数,耦合系数,在电路中,为表示组件间耦合的松紧程度,把两电感组件间实际的互感(绝对值)与其最大极限值之比定义为耦合系数,所以,本发明的谐振边压器1将导磁盘1设置在线圈架31中,利用导磁盘5改变次级侧线圈35与初级侧线圈42之间的耦合系数,而导磁盘5是具可导磁性,常见变压器的结构是让初、次级间的漏磁环绕在线圈之间,造成极大的涡流损,利用导磁盘将漏磁导回铁芯,可以完全避免涡流损的产生,效率因而可大幅提高。
导磁盘5设置在次级侧绕组3的线圈架31中,令谐振变压器1在运作时,利用导磁盘5产生磁感扰等产生所需的漏感,而谐振变压器1与导磁盘5产生漏感的关系,请参阅第6图所示,再图中可以得知,导磁盘5的通孔51大小与谐振变压器1产生的漏感成反比,当通孔51越大,则谐振变压器1产生的漏感越小,反之,当通孔51越小,则谐振变压器1产生的漏感越大,除了通孔51大小之外,导磁盘5的厚度与谐振变压器1产生的漏感成正比,以及,导磁盘5的导磁率与谐振变压器1产生的漏感成正比;当谐振变压器1中未设置导磁盘5的状态下,谐振变压器1产生的漏感相当小,而可以作为反磁变压器使用。
请参阅图4、图5所示,本发明第二较佳实施例的立体分解图与剖视图,本实施例相较于前述图1~图3第一实施例的特点在于:次级侧绕组3的线圈架31中具有一插槽34,插槽34内部设有复数的定位柱37,所述插槽34供前述导磁盘5设置于内。除了前述各实施例之外,次级测绕组3进一步可以设置有多个导磁盘5,结合前述各实施例可得知,次级测绕组3的线圈架31顶部具有收容槽36,内部设置插槽34,且收容槽36与插槽34内部分别设置定位柱37,则,在需要更大的漏感时,可直接把多个导磁盘5分别置入收容槽36与插槽34内,让谐振变压器1产生更大的漏感。
综合以上所述,本发明的具漏感调整的谐振变压器实为一具新颖性及进步性的发明,依法提出申请发明专利;惟上述说明的内容,仅为本发明的较佳实施例说明,举凡依本发明的技术手段与范畴所延伸的变化、修饰、改变或等效置换者,都应落入本发明的权利要求范围内。