漏磁变压器的制作方法

1.本技术是关于一种漏磁变压器，尤指一种由其磁分流元件提供漏电感(leakage inductance)的漏磁变压器。


背景技术：

2.在电力电子产业中，谐振转换器(resonant converter)得到广泛运用，为达到高功率密度，而将电感与变压器相组合。一般而言，变压器的漏电感是通过在初级绕组及次级绕组之间采取松散耦合(loose coupling)而产生。然而，为获取高漏电感，初级绕组与次级绕组之间需要维持较大的距离，并进而导致功率密度降低。
3.因此，如何发展一种可改善上述现有技术的漏磁变压器，实为目前迫切的需求。


技术实现要素：

4.本技术之目的在于提供一种高漏磁变压器，该高漏磁变压器的漏电感是由磁分流元件所定义的间隙决定，而非由绕线柱之间的间隙决定。藉此，本技术的高漏磁变压器可同时兼顾高功率密度及高漏电感。此外，该漏磁变压器的绕组可拆分为多个部分，其中所述多个部分分别缠绕于多个绕线柱，藉此可显著降低绕组上的邻近损耗(proximity loss)。
5.为达上述目的，本技术提供一种漏磁变压器，其包含第一板、第二板、多个第一绕线柱、多个第二绕线柱、初级绕组、次级绕组及多个磁分流元件。所述多个第一绕线柱设置于第一板上，所述多个第二绕线柱设置于第二板上并分别对齐于所述多个第一绕线柱。初级绕组缠绕于所述多个第一绕线柱上，次级绕组缠绕于所述多个第二绕线柱上。每一磁分流元件均设置于第一绕线柱与对应的第二绕线柱之间。每两个相邻的磁分流元件之间具有间隙，且漏磁变压器的漏电感是由至少一间隙决定。
6.为达上述目的，本技术另提供一种漏磁变压器，包含一第一板、第二板、多个绕线柱、初级绕组、次级绕组及多个磁分流元件。所述多个绕线柱设置于第一板上，初级绕组和次级绕组缠绕于所述多个绕线柱上。多个磁分流元件设置于第一板上并分别对齐于所述多个绕线柱。磁分流元件与第二板之间具有间隙，且漏磁变压器的漏电感是由多个间隙决定。
附图说明
7.图1为本技术第一实施例的漏磁变压器的分解结构示意图。
8.图2为本技术第一实施例的漏磁变压器的剖面示意图。
9.图3为本技术第一实施例的漏磁变压器的等效电路示意图。
10.图4为本技术第二实施例的漏磁变压器的分解结构示意图。
11.图5为本技术第二实施例的漏磁变压器的剖面示意图。
12.图6为本技术第二实施例的漏磁变压器的等效电路示意图
13.附图标记列表
14.1、2：漏磁变压器
15.11、21：第一板
16.12、22：第二板
17.13：第一绕线柱
18.14：第二绕线柱
19.15、24：初级绕组
20.16、25：次级绕组
21.17、26：磁分流元件
22.18、27：间隙
23.19、28：边柱
24.23：绕线柱
25.rtop、rbot、rsh、rm、rshunt：磁阻
26.mmfp：初级磁动势
27.mmfsec：次级磁动势
具体实施方式
28.体现本技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是，本技术能够在不同的形态样式上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是作为说明之用，而非旨在限制本技术。
29.图1为本技术第一实施例的漏磁变压器的分解结构示意图，图2为本技术第一实施例的漏磁变压器的剖面示意图。如图1及图2所示，漏磁变压器1包含第一板11、第二板12、多个第一绕线柱13、多个第二绕线柱14、初级绕组15、次级绕组16以及多个磁分流元件17。于一些实施例中，漏磁变压器1还包含两个边柱19，所述两个边柱19位于第一板11与第二板12之间。
30.第一绕线柱13设置于第一板11上，且多个第一绕线柱13是以特定间隔排列。第二绕线柱14设置于第二板12上，且多个第二绕线柱14是以特定间隔排列。多个第二绕线柱14分别对齐于多个第一绕线柱13。换言之，第一绕线柱13的数量与第二绕线柱14的数量相同，且多个第一绕线柱13与多个第二绕线柱14一一对应。于一些实施例中，第一绕线柱13的数量为偶数，而第二绕线柱14的数量亦为偶数。
31.初级绕组15缠绕于多个第一绕线柱13上。于一些实施例中，初级绕组15拆分为多个部分，且初级绕组15的多个部分分别缠绕于多个第一绕线柱13上，其中初级绕组15的多个部分可为串联或并联连接。次级绕组16缠绕于多个第二绕线柱14上。于一些实施例中，次级绕组16拆分为多个部分，且次级绕组16的多个部分分别缠绕于多个第二绕线柱14上，其中次级绕组16的多个部分可为串联或并联连接。此外，初级绕组15及次级绕组16可为例如但不限于线圈或印刷电路板(pcb)的布线。
32.于所述多个磁分流元件17中，每一磁分流元件17均设置于对应的第一绕线柱13和第二绕线柱14之间。每两个相邻的磁分流元件17之间具有一间隙18，且漏磁变压器1的漏电感是由所形成的至少一间隙18决定。换言之，漏磁变压器1的漏电感是通过改变间隙18来进行调整。于一些实施例中，磁分流元件17直接连接于对应的第一绕线柱13和第二绕线柱14。于另一些实施例中，即使磁分流元件17与对应的第一绕线柱13或第二绕线柱14之间具有距
离，该距离亦并非大至足以影响漏磁变压器1的漏电感。
33.由上述可知，漏磁变压器1的漏电感是由磁分流元件17所定义的间隙18决定，而非由绕线柱之间的间隙决定。换言之，间隙18可提供高漏电感，且无需于初级绕组15和次级绕组16之间维持较大的距离，从而可提升功率密度。藉此，漏磁变压器1可同时兼顾高功率密度及高漏电感。此外，漏磁变压器1的绕组拆分为分别缠绕多个绕线柱的多个部分，可显著降低绕组的邻近损耗。再者，由于初级绕组15和次级绕组16缠绕于不同的绕线柱上，故电容耦合程度较低，可降低共模噪声(common mode noise)。
34.于图1及图2所示的实施例中，漏磁变压器1包含两个第一绕线柱13、两个第二绕线柱14、两个磁分流元件17及一个间隙18，其中间隙18位于两个相邻的磁分流元件17之间。同时，本实施例的漏磁变压器1的等效电路如图3所示，其中rtop为第一板11的磁阻，rbot为第二板12的磁阻，rsh为边柱19的磁阻，rm为绕线柱的磁阻，rshunt为间隙18的磁阻与两个磁分流元件17的磁阻的总和，mmfp为初级磁动势(magnetomotive force)，mmfsec为次级磁动势。mmfp为初级绕组15的匝数与初级电流的乘积，而mmfsec为次级绕组16的匝数与次级电流的乘积。磁分流元件17的磁阻值远小于间隙18的磁阻值。
35.图4为本技术第二实施例的漏磁变压器的分解结构示意图，图5为本技术第二实施例的漏磁变压器的剖面示意图。如图4及图5所示，漏磁变压器2包含第一板21、第二板22、多个绕线柱23、初级绕组24、次级绕组25及多个磁分流元件26。于一些实施例中，漏磁变压器2还包含两个边柱28，所述两个边柱28位于第一板21与第二板22之间。
36.多个绕线柱23设置于第一板21上，且这些绕线柱23是以特定间隔排列。于一些实施例中，绕线柱23的数量为偶数。此外，于一些实施例中，绕线柱23直接连接于第二板22，而于另一些实施例中，即使绕线柱23与第二板22之间具有距离，该距离亦并非大至足以影响漏磁变压器2的漏电感。
37.初级绕组24及次级绕组25缠绕于多个绕线柱23上。具体而言，初级绕组24缠绕于绕线柱23和磁分流元件26上，而次级绕组25仅缠绕于绕线柱23上。于一些实施例中，初级绕组24拆分为多个部分，且初级绕组24的多个部分分别缠绕于多个绕线柱23上和多个磁分流元件26上，其中初级绕组24的多个部分可为串联或并联连接。于一些实施例中，次级绕组25拆分为多个部分，且次级绕组25的多个部分分别缠绕于多个绕线柱23上，其中次级绕组25的多个部分可为串联或并联连接。此外，初级绕组24及次级绕组25可为例如但不限于线圈或印刷电路板的布线。
38.多个磁分流元件26分别对齐于多个绕线柱23。换言之，磁分流元件26的数量与绕线柱23的数量相同，且多个磁分流元件26与多个绕线柱23一一对应。磁分流元件26与第二板22之间具有间隙27，漏磁变压器2的漏电感是由该间隙27所决定。换言之，漏磁变压器2的漏电感是通过改变间隙27来进行调整。另外，绕线柱23与第二板22之间需存在间隙，该间隙是旨在设置激磁电感。
39.由上述可知，漏磁变压器2的漏电感是由磁分流元件26所定义的间隙27决定，而非由绕线柱23之间的间隙决定，藉此可同时兼顾高功率密度及高漏电感。此外，漏磁变压器2的漏电感拆分为分别缠绕多个绕线柱23的多个部分，可显著降低绕组的邻近损耗。
40.于图4和图5的实施例中，漏磁变压器2包含两个绕线柱23、两个磁分流元件26及两个间隙27，其中间隙27位于磁分流元件26与第二板22之间。同时，本实施例的漏磁变压器2
的等效电路如图6所示，其中rtop为第二板22的磁阻，rbot为第一板21的磁阻，rsh为边柱28的磁阻，rm为绕线柱23与第二板22间的间隙的磁阻和绕线柱23的磁阻的总和，rshunt为间隙27的磁阻及两个磁分流元件26的磁阻的总和，mmfp为初级磁动势，mmfsec为次级磁动势。mmfp为初级绕组24的匝数与初级电流的乘积，而mmfsec为次级绕组25的匝数与次级电流的乘积。
41.综上所述，本技术提供一种漏磁变压器，该漏磁变压器的漏电感是由磁分流元件所定义的间隙决定，而非由初级绕组和次级绕组之间的距离决定，亦非由绕线柱与第二板之间的间隙决定。藉此，本技术的高漏磁变压器可同时兼顾高功率密度及高漏电感。此外，该漏磁变压器的绕组可拆分为分别缠绕多个绕线柱的多个部分，从而可显著降低绕组上的邻近损耗。
42.应注意，上述仅是为说明本技术而提出的较佳实施例，本技术不限于所述的实施例，本技术的范围由如附的权利要求所限定。且本技术能由熟习此技术的人士任施匠思而作诸般修饰，但均不脱离如附的权利要求所要保护的范围。