[發明專利]可調整漏磁電感的變壓器結構

有效

• 申請號: 200610135508.8
• 申請日: 2006-10-17
• 公開（公告）號: CN101165823A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 許文冠
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H01F27/38
• 分類號: H01F27/38;H01F27/24;H01F27/28
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明涉及一種變壓器結構，尤其涉及一種可調整漏磁電感的變壓器結構。

背景技術

變壓器為各式電器設備中經常使用的電子組件。請參閱圖1，其為傳統變壓器的結構示意圖。如圖1所示，該變壓器1主要包含磁心組11(magneticcore?assembly)、繞組基座12(bobbin)、初級繞組13(primary?winding?coil)與次級繞組14(secondary?winding?coil)。其中，初級繞組13及次級繞組14完全重疊地(overlap)上下疊繞于繞組基座12的繞組部121中，且以例如絕緣膠帶15(isolation?tape)絕緣分離。磁心組11通常由第一磁心部件111與第二磁心部件112所組成，磁心組11的部分結構，例如第一磁心部件111與第二磁心部件112的軸心部111a，112a，設置于繞組基座12的通道122內，使磁心組11與初級繞組13及次級繞組14產生電磁耦合感應，借以達到電壓轉換的目的。

一般而言，變壓器漏磁電感(leakage?inductance)的控制對電源轉換器十分重要，因為它將影響到電源轉換器的電力轉換效率。為提升電源轉換器的電力轉換效率，現有技術已致力于增加變壓器繞組的耦合率，降低漏磁電感，進而減少電壓轉換的能量損失。在圖1所示的變壓器結構中，由于初級繞組13與次級繞組14完全重疊地上下疊繞于繞組基座12的繞組部121中，因此初級繞組13與次級繞組14形成較少的磁漏，繞組耦合率(coupling?coefficient)較高，漏磁電感較低且會存在最大極限值，例如10μH，經變壓器轉換電壓的能量損耗較少，借此可提升電源轉換器的電力轉換效率。

然而，在例如液晶電視等新一代電子產品的電源供應系統中，變壓器則以具有漏磁電感型的變壓器為主流。在這一類的應用中，電源供應系統的電流會先經過變壓器初級繞組固有的漏磁電感L和電容元件C所構成的LC諧振電路，同時，近似于半個正弦波的電流會通過功率場效應晶體管開關。當電流為零時，開關將導通，而經過半個正弦波后電流返回零時，開關將關閉。采用這種具有諧振電路的軟開關設計，可減小開關元件的開關損耗、降低噪聲以及提升性能。

增加變壓器漏磁電感的方式有許多種，其主要是將初級繞組與次級繞組分隔特定距離，降低繞組耦合率，借以增加變壓器的漏磁電感。請參閱圖2，其為傳統具有漏磁電感型變壓器的結構示意圖。如圖2所示，該變壓器2包含磁心組21、繞組基座22、初級繞組23、次級繞組24與絕緣膠帶25，其中該繞組基座22具有第一側板221、第二側板222與繞組部223。絕緣膠帶25纏繞于繞組部223實質上中央的位置且具有寬度d，以將繞組部223分割成第一繞組區2231與第二繞組區2232。初級繞組23與次級繞組24分別纏繞于第一繞組區2231與第二繞組區2232中，且分別與第一側板221及第二側板222相貼近，通過絕緣膠帶25的分隔可使初級繞組23與次級繞組24之間維持一定的電氣安全距離。此外，初級繞組23與次級繞組24間的絕緣膠帶25寬度d越寬，則代表繞組耦合率降低，漏磁電感增加，這將有利于電源供應系統中諧振電路的控制。

然而，上述變壓器結構雖可增加漏磁電感，但由于初級繞組23與次級繞組24已通過絕緣膠帶25分隔而無任何重疊(overlap)的繞組部分，如此將使變壓器2的電磁耦合率較低，漏磁電感較高且會存在最低極限值，例如50μH，而無法降低或調整。

由此可知，無論是圖1所示的降低磁漏型變壓器結構或是如圖2所示具有漏磁電感型變壓器的結構，都無法調整變壓器漏磁電感，而使其漏磁電感值的范圍可以橫跨較廣區域或調整至所需范圍內，因此傳統變壓器在應用上受到相當的限制。所以，如何發展一種可調整漏磁電感的變壓器結構，以解決傳統技術所面臨的問題與缺點，實為目前相關領域技術人員所迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種可調整漏磁電感的變壓器結構，以通過調整變壓器漏磁電感，而使其漏磁電感值的范圍可以橫跨較廣區域或調整至所需范圍內，從而有利于應用。

本發明的另一目的在于提供一種可調整漏磁電感的變壓器結構，以避免傳統降低磁漏型變壓器無法增加漏磁電感以及傳統具有漏磁電感型變壓器無法降低或調整漏磁電感所造成的問題。