專利名稱：換流變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被裝入彩色電視接收機(jī)、顯示器、磁帶錄像機(jī)等各種電子設(shè)備中的用于開關(guān)電源的換流變壓器。
背景技術(shù)：
近年，裝在各種電子設(shè)備中的開關(guān)電源，在小型·重量輕·高效的同時(shí)，噪聲特性良好、高耦合且輸出電壓特性良好、溫升低、并且可靠性高成為重要的課題，解決這些課題的換流變壓器的技術(shù)開發(fā)非常重要。
作為以往的換流變壓器，已知有如圖7、圖8那樣的例子，以及作為另一例子在圖9和

圖10中所示的例子。圖7是半剖面圖，圖8是繞組的接線圖，圖9是另一例的半剖面圖，圖10是另一例的繞組的接線圖。
在圖7以及圖8中，1是一次側(cè)電源的輸入繞組(以下，稱為一次繞組)，1a以及1b是一次繞組的分離繞組，3、4、5、6以及7是向二次側(cè)負(fù)荷提供電力的輸出繞組(以下，稱為二次繞組)，3以及4是向二次側(cè)負(fù)荷提供大電力的主二次繞組，5、6以及7是向二次側(cè)負(fù)荷提供小電力的輔助二次繞組。另外，2是向一次側(cè)的控制IC的電源提供電力的輸出繞組(以下，稱為一次輔助繞組)，8是線圈骨架，11是各繞組間的絕緣材料，10是由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心。
這種換流變壓器，是在線圈骨架8上按照一次線圈1的分離繞組1a、二次繞組3～7、一次繞組1的分離繞組1b、一次輔助繞組2的順序在各繞組之間纏繞，并由厚度25μm或50μm的聚對(duì)苯二酸乙二醇酯粘膠帶構(gòu)成的絕緣材料11進(jìn)行絕緣，而后裝入由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心10形成的。這種情況下，一般是，二次線圈3、4、5、6以及7，被卷繞在一次繞組1的分離繞組1a和1b之間，一次繞組1的分離繞組1a和1b串聯(lián)連接。
在上述以往的構(gòu)成中，由于可以使各繞組的線圈的尺寸很大，因此一次繞組1和二次繞組3～7的相對(duì)面積也可以很大，另外因?yàn)榭梢杂帽〉哪ば纬筛骼@組之間的絕緣，因此一次繞組1和二次繞組3～7的相對(duì)距離還可以很小。其結(jié)果，一次繞組1和二次繞組3、4、5、6以及7各自的耦合非常高，可以得到轉(zhuǎn)換效率高，并且溫升低的換流變壓器。
相反，在主二次繞組3以及4所提供的主電力負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，由于輔助二次繞組5、6以及7，與一次繞組的耦合高，因此存在輸出電壓的變化增大的問題。
進(jìn)而，由于是繞組的位置容易變化的構(gòu)造，并且耦合非常高，因此即使繞組位置只有很少的變化也因耦合變化大而使輸出電壓變化。例如，在一次輔助繞組2的輸出上有過電壓檢測(cè)等的保護(hù)電路時(shí)，存在由于上述耦合的變化，致使產(chǎn)生該保護(hù)電路誤動(dòng)作的問題。
另外，由于一次繞組1和全部二次繞組3～7之間的寄生電容大，使阻抗減小，因此容易傳遞高頻噪聲成分，噪聲特性不好。
以下，用圖9以及圖10說明以往的換流變壓器的另一例。在和上述的以往例相同的部分上賦予同一符號(hào)進(jìn)行說明。1是一次繞組，3、4、5、6以及7是二次繞組，3以及4是供給主輸出負(fù)荷的主二次繞組，5、6以及7是供給輔助輸出負(fù)荷的輔助二次繞組。另外，2是一次輔助繞組，8a是線圈骨架，10是由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心。
這種換流變壓器的構(gòu)成是，在具有多個(gè)繞線槽9a、9b、9c、9d的線圈骨架8a上，在線圈骨架的大致中心的繞線槽9b上卷繞一次繞組1和一次輔助繞組2，將供給主輸出負(fù)荷的二次繞組3以及4作為2個(gè)分離繞組3a、3b以及4a、4b卷繞在繞線槽9a、9c上并聯(lián)連接，再在外側(cè)的卷繞槽9d上卷繞供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組5、6以及7，而后裝入鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心10。
在上述的以往構(gòu)成中，由于其構(gòu)成是，在具有多個(gè)繞線槽9a、9b、9c、9b的線圈骨架8a上，在線圈骨架8a的大致中心的繞線槽9b上卷繞一次繞組1和一次輔助繞組2，將供給主輸出負(fù)荷的二次繞組3以及4作為2個(gè)分離繞組3a、3b以及4a、4b卷繞在繞線槽9a、9c上并聯(lián)連接，還在外側(cè)的繞線槽9d上卷繞供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組5～7，因此，由于一次繞組和供給輔助輸出的二次繞組5～7的相對(duì)距離增大，并且相對(duì)面積減小，使耦合降低，這樣一來，即使主二次繞組3、4所提供的主輸出負(fù)荷變化，也能使輔助二次繞組5～7的輸出電壓的變動(dòng)小。
進(jìn)而，由于是繞組的位置難以變化的結(jié)構(gòu)，因此耦合的變化小，輸出電壓的變化也小。因而，即使在一次輔助繞組2的輸出上有過電壓檢測(cè)等的保護(hù)電路，也由于因耦合的變化引起的電壓變化小，難以發(fā)生該保護(hù)電路誤動(dòng)作那樣的問題。
另外，因?yàn)橐淮卫@組1和全部二次繞組3～7之間的寄生電容減小，因此可以使阻抗增大，高頻噪聲成分難以傳遞，可以使噪聲特性良好。
相反，由于一次繞組1和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組3、4的耦合低，因此存在換流變壓器的轉(zhuǎn)換效率下降，且溫度升高的問題。
本發(fā)明的目的在于，提供一種既小型、重量輕、高效率，同時(shí)噪聲特性良好，高耦合且輸出電壓特性良好，溫升低、并且可靠性高的換流變壓器。
發(fā)明的公開為了解決上述問題，本發(fā)明的換流變壓器，是在具有多個(gè)繞線槽的內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架上，同時(shí)卷繞一次繞組和多個(gè)二次繞組，將這兩個(gè)線圈骨架嵌合后，再裝入磁心構(gòu)成的換流變壓器中，將設(shè)置成多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的分離繞組的一次繞組以及供給主輸出負(fù)荷的二次繞組、供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組，卷繞在內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架的多個(gè)繞線槽上，使得一次繞組和二次繞組交替卷繞并相對(duì)。
采用上述構(gòu)成，由于使一次繞組和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組的相對(duì)面積增大，因此一次繞組和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組的耦合變得非常高，從而可以提高換流變壓器的轉(zhuǎn)換效率，并且使溫升下降。
圖面的簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明的換流變壓器的實(shí)施例1的半剖面圖。
圖2是圖1的繞組的連接圖。
圖3是本發(fā)明的換流變壓器的實(shí)施例2的半剖面圖。
圖4是圖2的繞組的連接圖。
圖5是本發(fā)明的換流變壓器的實(shí)施例3的半剖面圖。
圖6是圖5的繞組的連接圖。
圖7是以往的換流變壓器的半剖面圖。
圖8是圖7的繞組連接圖。
圖9是以往的換流變壓器的半剖面圖。
圖10是圖9的繞組連接圖。
為實(shí)施發(fā)明的最佳形式(實(shí)施例1)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1，用圖1以及圖2進(jìn)行說明。在圖1以及圖2中，在分別具有三個(gè)繞線槽30a～30c、30d～30f的內(nèi)線圈骨架28和外線圈骨架29上，將一次繞組21設(shè)置成3個(gè)分離繞組21a、21b、21c，卷繞在繞線槽30b、30d、30f上并聯(lián)連接，將供給主輸出負(fù)荷的二次繞組23以及24設(shè)置成兩個(gè)分離繞組23a、23b以及24a、24b卷繞在繞線槽30a、30e上并聯(lián)連接，將供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組25、26、27卷繞在繞線槽30c上，裝入由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心31構(gòu)成換流變壓器。進(jìn)而，一次輔助繞組22被卷繞在卷繞有一次繞組的分離繞組21a的繞線槽30b中。
通過上述那樣的構(gòu)成，由于在內(nèi)線圈骨架28和外線圈骨架29上，使一次繞組的分離繞組21a、21b、21c和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組的分離繞組23a、23b以及24a、24b以及供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組25、26、27交替并相對(duì)，因此與圖9的骨架結(jié)構(gòu)相比，可以得到以下的性能改進(jìn)。
可以使一次繞組的分離繞組21a、21b、21c和提供主輸出負(fù)荷的二次繞組的分離繞組23a、23b以及24a、24b的相對(duì)距離小，并且可以使相對(duì)面積大，由此使耦合增高，可以提高換流變壓器的轉(zhuǎn)換效率，并且可以降低溫升。
另外，由于是繞組的位置難以變化的結(jié)構(gòu)，因此耦合的變化小，輸出電壓的變化也小。因而，即使在一次輔助繞組22的輸出上有過電壓檢測(cè)等的保護(hù)電路，也因?yàn)轳詈系淖兓鸬碾妷鹤兓?，因此可以得到難以發(fā)生該保護(hù)電路誤動(dòng)作那樣的問題的效果。
另外，由于可以進(jìn)一步減小一次繞組21和全部二次繞組23～27之間的寄生電容，因此，可以使阻抗增大，使高頻的噪聲成分難以傳遞，可以使噪聲特性良好。
另外，一般在一次繞組21和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組23以及24上，為了使大電流流過而卷繞的電磁線的線徑粗，存在內(nèi)線圈骨架28和外線圈骨架29的破裂、變形等的問題，但是，通過分別設(shè)置成三個(gè)分離繞組21a、21b、21c，兩個(gè)分離繞組23a、23b以及24a、24b，就可以使卷繞的電磁線的線徑變細(xì)，而不存在這樣的問題，進(jìn)而，可以得到換流變壓器的溫升降低的效果。
再有，如果在一次繞組21和提供主輸出負(fù)荷的二次繞組23以及24上有高電壓、小電流，則通過將繞組分別設(shè)置成三個(gè)分離繞組串聯(lián)連接，就可以使施加在被卷繞在同一繞線槽上的線圈的卷繞頭部和卷繞尾部上的電壓降低，可以使電磁線的電壓劣化減小，可以得到實(shí)現(xiàn)長壽命的效果。
另外，在上述構(gòu)成中，也可以通過在內(nèi)線圈骨架28以及外線圈骨架29的繞線槽30a～30c以及30d～30f的某一個(gè)上，卷繞一次繞組21的三個(gè)分離繞組21a～21c、二次繞組23、24的分離繞組23a、23b、24a、24b，二次繞組25～27，選擇所要求的換流變壓器的特性和性能。
特別是通過在任意的繞線槽上卷繞任意的繞組構(gòu)成內(nèi)線圈骨架28和外線圈骨架29這兩個(gè)骨架，就可以擴(kuò)大換流變壓器的特性和性能的選擇范圍。
(實(shí)施例2)以下，用圖3和圖4說明本發(fā)明的第2實(shí)施例。在圖3和圖4中，在分別具有四個(gè)繞線槽50a～50d、50e～50h的內(nèi)線圈骨架48和外線圈骨架49上，將一次繞組41設(shè)置成三個(gè)分離繞組41a、41b、41c卷繞在繞線槽50b、50e、50g上并聯(lián)連接，將供給主輸出負(fù)荷的二次繞組43以及44設(shè)置成四個(gè)分離繞組43a、43b、43c、43d以及44a、44b、44c、44d，卷繞在繞線槽50a、50c、50f、50h上并聯(lián)連接，將供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組45、46、47卷繞在繞線槽50d上，裝入由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心52形成換流變壓器。進(jìn)而，一次輔助繞組42被卷繞在卷繞有一次繞組的分離繞組41a的繞線槽50b上。
通過上述那樣的構(gòu)成，與圖1的線圈骨架比較，可以進(jìn)一步得到以下的性能改進(jìn)。
因?yàn)閷?nèi)線圈骨架48和外線圈骨架49的繞線槽的數(shù)設(shè)置為4個(gè)，因此由于可以進(jìn)一步增加一次繞組的分離繞組41a、41b、41c和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組的分離繞組43a、43b、43c、43d以及44a、44b、44c、44d的相對(duì)面積，從而使耦合變得非常高，可以提高換流變壓器的轉(zhuǎn)換效率，并且可以降低溫升。
(實(shí)施例3)以下，用圖5和圖6說明本發(fā)明的實(shí)施例3。在圖5和圖6中，在分別具有三個(gè)繞線槽90a～90c、90d～90f的內(nèi)線圈骨架88和外線圈骨架89上，將一次繞組81設(shè)置成三個(gè)分離繞組81a、81b、81c卷繞在繞線槽90b、90b、90f上并聯(lián)連接，將供給主輸出負(fù)荷的二次繞組83以及84設(shè)置成四個(gè)分離繞組83a、83b以及84a、84b卷繞在繞線槽90a、90e上并聯(lián)連接，將供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組85、86、87卷繞在繞線槽90c上，而后裝入由鐵氧體磁心構(gòu)成的磁心91形成換流變壓器。進(jìn)而，一次輔助繞組82被卷繞在卷繞有一次繞組的分離繞組81b的繞線槽90d上。
另外，在上述構(gòu)成中，也可以通過在內(nèi)線圈骨架88以及外線圈骨架89的繞線槽90a～90c以及90d～90f的某一個(gè)上，卷繞一次繞組81的三個(gè)分離繞組81a～81c、二次繞組83、84的分離繞組83a、83b、84a、84b，二次繞組85～87，選擇所要求的換流變壓器的特性和性能。
這時(shí)，在內(nèi)線圈骨架88的繞線槽90b上卷繞的一次繞組或二次繞組的分離繞組上，卷繞著已經(jīng)實(shí)施了絕緣的銅線。
通過上述那樣的構(gòu)成，由于在內(nèi)線圈骨架88的繞線槽90b上卷繞的一次繞組的分離繞組81a上，卷繞有已經(jīng)實(shí)施了絕緣的銅線，因此在一次繞組的分離繞組81a和二次繞組的分離繞組83a以及84a，二次繞組85、86、87之間不需要安全規(guī)定上所要求的安全距離，因而可以縮短內(nèi)線圈骨架88的凸邊部的長度，可以使換流變壓器超小型化。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如上所述，本發(fā)明的換流變壓器，通過設(shè)置成在內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架的多個(gè)繞線槽中卷繞設(shè)置成多個(gè)并聯(lián)連接或串聯(lián)連接的分離繞組的一次繞組以及供給主輸出負(fù)荷的二次繞組和供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組的結(jié)構(gòu)，由于可以提高一次繞組和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組的耦合，因此，可以提高轉(zhuǎn)換效率，并且可以降低溫升。
另外，由于是繞組的位置難以變化的結(jié)構(gòu)，因此，由于耦合的變化小，輸出電壓的變化也減小，因此即使在一次繞組的輸出上有過電壓檢測(cè)等的保護(hù)電路時(shí)，也難以發(fā)生該保護(hù)電路誤動(dòng)作的問題。
另外，由于一次繞組和全部二次繞組之間的寄生電容減小，因此可以使阻抗增大，高頻的噪聲難以傳遞，可以實(shí)現(xiàn)低噪聲性能。
另外，在將提供輔助輸出負(fù)荷的二次繞組，卷繞在和一次繞組耦合低那樣的繞線槽中時(shí)，即使主二次繞組所提供的主輸出負(fù)荷變化，也可以使輔助二次繞組的輸出電壓的變化小。
另外，當(dāng)在一次繞組和提供主輸出負(fù)荷的二次繞組上有大電流時(shí)，通過將該繞組分別設(shè)置成多個(gè)并聯(lián)的分離繞組并進(jìn)行連接，就可以使卷繞的電磁線的線徑細(xì)，可以不出現(xiàn)內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架的開裂、變形等的問題。
另外，當(dāng)在一次繞組和供給主輸出負(fù)荷的二次繞組上有高電壓、小電流時(shí)，通過將該繞組分別設(shè)置成多個(gè)串聯(lián)的分離繞組并進(jìn)行連接，就可以降低施加在卷繞于同一繞線槽上的線圈的繞線頭部和繞線尾部的電壓，可以使電磁線的電壓劣化減小，實(shí)現(xiàn)長壽命。
另外，當(dāng)在供給輔助輸出負(fù)荷的二次繞組內(nèi)，存在輸出負(fù)荷的變化大的繞組時(shí)，通過將其卷繞在和其它二次繞組不同的繞線槽中，即使變動(dòng)大的繞組的輸出負(fù)荷變化時(shí)，也由于和其它的二次繞組的相對(duì)距離大，并且相對(duì)面積比較小，因此可以降低耦合，獲得可以使其它的二次繞組的輸出電壓的變動(dòng)小的效果。
另外，當(dāng)在內(nèi)線圈骨架的繞線槽上卷繞的一次繞組或二次繞組上，卷繞已經(jīng)實(shí)施了絕緣的銅線時(shí)，因?yàn)樵趦?nèi)線圈骨架的一次繞組和二次繞組之間不需要安全規(guī)定上要求的安全距離，所以可以縮短內(nèi)線圈骨架的凸邊部分的長度，可以使換流變壓器超小型化。
如上所述，本發(fā)明的換流變壓器可以獲得很大效果，能夠以低價(jià)格提供小型、重量輕、高效率的，噪聲性能好，高耦合且輸出電壓特性好，溫升低，并且可靠性高的換流變壓器。
權(quán)利要求
1.一種換流變壓器，是在具有多個(gè)繞線槽的內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架上，同時(shí)卷繞一次繞組和多個(gè)二次繞組，將這樣的兩個(gè)線圈骨架嵌合后，再裝入磁心的構(gòu)成的換流變壓器，其特征在于卷繞設(shè)置成多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的分離繞組的一次繞組以及提供主輸出負(fù)荷的二次繞組，和提供輔助輸出負(fù)荷的二次繞組，使得一次繞組和二次繞組在內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架的多個(gè)繞線槽中交替卷繞并相對(duì)。
2.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于將外線圈骨架的多個(gè)繞線槽的數(shù)，設(shè)置成和內(nèi)線圈骨架的多個(gè)繞線槽的數(shù)相同。
3.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于外線圈骨架的多個(gè)繞線槽，不一定和內(nèi)線圈骨架的多個(gè)繞線槽的數(shù)相同，可以設(shè)置成任意的數(shù)。
4.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于卷繞在內(nèi)線圈骨架的多個(gè)繞線槽中的多個(gè)一次繞組和二次繞組被卷繞在任意的卷線槽上。
5.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于卷繞在外線圈骨架的多個(gè)繞線槽中的多個(gè)一次繞組和二次繞組被卷繞在任意的卷線槽上。
6.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于卷繞在內(nèi)線圈骨架和外線圈骨架的多個(gè)繞線槽上的多個(gè)一次繞組和二次繞組被卷繞在任意的卷線槽上。
7.權(quán)利要求1所述的換流變壓器，其特征在于卷繞在內(nèi)線圈骨架的繞線槽中的一次繞組或二次繞組使用已經(jīng)實(shí)施了絕緣的銅線。
全文摘要
本發(fā)明涉及裝入各種電子設(shè)備中的開關(guān)電源使用的換流變壓器,其目的在于,提供一種小型、重量輕、效率高,以及噪聲特性良好、高耦合且輸出電壓特性良好、溫升低、并且可靠性高的換流變壓器。其構(gòu)成是,在分別具有三個(gè)繞線槽(30a～30c)、(30d～30f)的內(nèi)線圈骨架(28)和外線圈骨架(29)上,將一次繞組(21)設(shè)置成三個(gè)分離繞組(21a)、(21b)、(21c),卷繞在繞線槽(30b)、(30d)、(30f)上并聯(lián)連接,將提供主輸出負(fù)荷的二次繞組(23)以及(24)設(shè)置成兩個(gè)分離繞組(23a)、(23b)以及(24a)、(24b)卷繞在繞線槽(30a)、(30e)上并聯(lián)連接,將提供輔助輸出負(fù)荷的二次繞組(25)、(26)、(27)卷繞在繞線槽(30c)上,將一次輔助繞組(22)卷繞在卷繞有一次繞組的分離繞組(21a)的繞線槽(30b)上。而后裝入由鐵氧體磁心構(gòu)成磁心(31)。
文檔編號(hào)H01F30/04GK1210617SQ9719201
公開日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1997年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月2日
發(fā)明者浦部志郎, 田畑亙 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社