專利名稱：逆變器變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
目前，液晶顯示器(LCD)日益被用作個人計算機(jī)等的顯示單元。LCD沒有光發(fā)射功能，并且因此需要照明設(shè)備，如背光系統(tǒng)或前光系統(tǒng)，并且冷陰極熒光燈(CCFL)通常被用作這種照明設(shè)備的光源。在使具有長度例如約500mm的CCFL放電和點(diǎn)亮的情況下，逆變器電路被使用，其適于在開始放電時產(chǎn)生60Hz高頻電壓，約1600V。逆變器電路控制被施加到CCFL的電壓，以便于當(dāng)CCFL被放電之后，電壓被降低到約1200V，其是保持放電所需要的電壓。一些逆變器電路包括閉磁路類型的逆變器變壓器以及鎮(zhèn)流電容器(ballast capacitor)，并且額外需要的鎮(zhèn)流電容器抑制了尺寸和成本的降低。此外，甚至在對CCFL放電之后，開始放電時的電壓必須被加以維持，這從安全角度是不利的。
最近，開磁路類型的逆變器變壓器被采用，其對取代鎮(zhèn)流電容器的充當(dāng)鎮(zhèn)流電容的泄漏電感的功能施以杠桿影響。一些這種開磁路類型的逆變器變壓器可使用棒形磁芯(I磁芯)，以及其它的可使用棒形磁芯和矩形框形磁芯的組合(參考日本專利申請公開號2002-353044)。
圖19是具有上面所說明的泄漏電感的逆變器變壓器的等效電路。參考圖19，逆變器變壓器包括具有1∶n繞組比的無損耗的理想變壓器1、泄漏電感L1和L2、和互感Ls以及CCFL2。在該逆變器變壓器中，泄漏電感L1和L2起到鎮(zhèn)流電感的功能，并且CCFL2可以被正常地點(diǎn)亮，而無需使用鎮(zhèn)流電容器。
圖20是開磁路類型的傳統(tǒng)逆變器變壓器1的示意圖。逆變器變壓器1包括由虛線所指示的棒形磁芯(I芯)3、限定用以容納棒形磁芯3的空洞5的線軸4、圍繞線軸4而纏繞的初級繞組6、圍繞線軸4而纏繞的次級繞組7、用于初級繞組6的提供有端子銷8的端子塊9、以及用于次級繞組7的提供有端子銷10的端子塊11。由于在次級側(cè)感生高壓，所以為了防止表面放電，次級繞組7由在線軸4形成的分隔(partition)12劃分。與采用具有閉合配置的磁芯，如矩形芯的逆變器變壓器(未示出)相比較，采用上述所說明的棒形磁芯的圖20中的逆變器變壓器1結(jié)構(gòu)簡單。然而，磁通量從棒形磁芯，特別是其端部泄漏。
圖21是另一個傳統(tǒng)逆變器變壓器1A的分解透視圖。逆變器變壓器1A包括棒形磁芯3、矩形框形磁芯13、具有用來容納棒形芯3的空洞的線軸14、以及圍繞線軸14而纏繞的初級和次級繞組6和7。棒形磁芯3的端部與矩形框形的磁芯13的相應(yīng)凹陷15接合，使得由非磁性材料形成的間隙片(gap sheet)被放置在棒形磁芯3與矩形框形磁芯13之間以便于在其間形成間隙，由此產(chǎn)生指定量的泄漏電感。在由此所構(gòu)建的逆變器變壓器1A中，從棒形芯3泄漏的磁通量通過矩形框形磁芯13，并且與僅采用棒形磁芯(沒有矩形框形磁芯)的逆變器變壓器相比，泄漏通量是小的。
在包含泄漏電感的逆變器變壓器中，泄漏通量有可能影響相鄰的部件或線，或者發(fā)射噪聲，并且部件和線必須被合適地定位，以保持遠(yuǎn)離泄漏通量，由此對部件和線的設(shè)置施加了限制。這可導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸的增加或特性的惡化。還有，如果磁性材料被放置在泄漏通量的路徑中，則當(dāng)泄漏通量通過磁性材料時，通量路徑可被影響，其導(dǎo)致泄漏電感變化或波動，從而干擾了穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致逆變器變壓器經(jīng)受特性的變化且因而經(jīng)受操作的變化。
因此，僅包括棒形磁芯的逆變器變壓器結(jié)構(gòu)簡單，但經(jīng)歷泄漏通量分布范圍的增加，并且還在調(diào)節(jié)泄漏電感的量上具有難度。另一方面，與僅包括棒形磁芯的逆變器變壓器相比，包括矩形框形芯連同棒形磁芯的逆變器變壓器具有較小的泄漏通量分布范圍，但是引起部件數(shù)目的增加，并且為了制造矩形框形磁芯需要模制或機(jī)加工工藝。還有，當(dāng)棒形磁芯與矩形框磁芯接合時，則需要將間隙片放入其間的的復(fù)雜且麻煩的過程以便于調(diào)節(jié)泄漏電感。
如上面所說明，僅結(jié)合有棒形磁芯的逆變器變壓器產(chǎn)生寬分布范圍的泄漏通量。這種逆變器變壓器被磁屏蔽，以便于防止逆變器變壓器影響相鄰的部件，并且還防止相鄰的部件影響逆變器變壓器。然而，通過對產(chǎn)品磁屏蔽的這個方案，要求屏蔽罩(shielding case)，并且這導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸和產(chǎn)品成本的增加。還有，額外地需要將逆變器變壓器固定到屏蔽罩以及將引線從屏蔽罩中取出的過程，由此使成本降低進(jìn)一步困難。并且，將逆變器變壓器有缺陷地固定到屏蔽罩可引起可靠性的惡化。另一方面，采用矩形框形磁芯連同矩形框形磁芯的逆變器變壓器，雖然產(chǎn)生減小量的泄漏通量，但是具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且需要額外的麻煩的制造工藝，由此提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的，并且本發(fā)明的目的是提供一種逆變器變壓器，其具有開磁路結(jié)構(gòu)但結(jié)構(gòu)簡單，并且同包括矩形框形磁芯的傳統(tǒng)開磁路結(jié)構(gòu)相比較，使生產(chǎn)工藝簡化，由此防止成本增加。
為了實(shí)現(xiàn)上述所說明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種逆變器變壓器，其用在將DC逆變成AC的逆變器電路中，變換被輸入在初級側(cè)的電壓并且將被變換的電壓輸出在次級側(cè)，并且其包括多個繞組單元，每個繞組單元包括棒形磁芯；以及初級繞組和次級繞組，其圍繞棒形磁芯而纏繞，以及其具有相應(yīng)的泄漏電感。在上面所說明的逆變器變壓器中，初級繞組以如此方式被纏繞在相應(yīng)的棒形磁芯周圍，以便于由流經(jīng)圍繞一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量指向與由流經(jīng)圍繞與所述一個磁芯相鄰的另一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述另一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量相反。
在本發(fā)明的所述方面中，每個繞組單元的至少一部分關(guān)于縱向方向可由磁性樹脂覆蓋，所述磁性樹脂由包含磁性物質(zhì)的樹脂形成。
在本發(fā)明的所述方面中，磁性樹脂可覆蓋每個繞組單元的整個部分。
在本發(fā)明的所述方面中，磁性樹脂可覆蓋每個繞組單元的兩個端部以及/或者位于初級和次級繞組之間邊界區(qū)域處的每個繞組單元的部分。
在本發(fā)明的所述方面中，具有比磁性樹脂大的飽和磁通密度的外部單元可如此放置，以便于覆蓋包括多個繞組單元和磁性樹脂的變壓器體的周邊的至少一個部分。
在本發(fā)明的所述方面中，所述外部單元可具有比磁性樹脂小的磁阻。
在本發(fā)明的所述方面中，所述外部單元可具有橫截面呈方形C的配置或者基本圓形的配置，以便于覆蓋變壓器體的周邊。
在本發(fā)明的所述方面中，所述外部單元可包括多個構(gòu)件，并且所述構(gòu)件可被組合成盒配置以便于覆蓋變壓器體。
在本發(fā)明的所述方面中，所述外部單元可以是燒坯(sinteredcompact)。
在本發(fā)明的所述方面中，同磁芯相比，所述磁性樹脂可具有較小的相對磁導(dǎo)率。
在本發(fā)明的所述方面中，被包含在樹脂中的磁性物質(zhì)可是Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zi鐵氧體或鐵粉。
由于初級繞組以如此方式被纏繞，使得由流經(jīng)圍繞一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量指向與由流經(jīng)圍繞與所述一個磁芯相鄰的另一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述另一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量相反，因而逆變器變壓器周圍所散布的泄漏通量得到減小，由此對設(shè)置在逆變器變壓器周圍的部件和線具有較小的影響。這個結(jié)構(gòu)還有助于使逆變器變壓器的特性較難以遭受逆變器變壓器周圍存在的金屬的影響，由此使逆變器變壓器的泄漏電感能夠被穩(wěn)定。另一方面，由于次級繞組以如此方式被纏繞，使得在次級繞組中所感生的電壓具有相同的極性，所以在次級繞組W2之間不存在電壓差，由此證實(shí)在耐壓方面是有利的，并因而改善了安全性，并且作為結(jié)果，部件的數(shù)目得到減小，設(shè)備可以縮減尺寸，并且最終可以被不貴地生產(chǎn)設(shè)備。
而且，由于磁芯被完全地或部分地覆蓋有磁性樹脂，所以逆變器變壓器周圍散布的泄漏通量得到減小，由此對圍繞逆變器變壓器設(shè)置的部件和線具有較小的影響。這個結(jié)構(gòu)還保護(hù)逆變器變壓器的特性免于遭受在逆變器變壓器周圍存在的金屬的影響，由此使逆變器變壓器的泄漏電感能夠得到穩(wěn)定。
此外，由于磁性樹脂被設(shè)置成實(shí)施磁屏蔽，所以不需要用于磁屏蔽的罩，由此防止了成本的增加。這消除了將逆變器變壓器固定到罩上、或者將引線從罩中取出的工作過程，從而生產(chǎn)過程被簡化。并且與此同時，由于逆變器變壓器經(jīng)樹脂模制，所以逆變器變壓器使其機(jī)械強(qiáng)度被增加，由此增強(qiáng)了產(chǎn)品的可靠性。
另外，由于具有比磁性樹脂大的飽和磁通密度的外部單元被放置成覆蓋包括多個繞組單元和磁性樹脂的逆變器變壓器體的至少一部分周邊，從磁芯漏出而通過磁性樹脂且隨后進(jìn)一步從磁性樹脂漏出的大部分磁通量適于通過外部單元。因而，與不提供外部單元、僅由磁性樹脂防止磁通量漏出時相比較，泄漏通量的量可以得到有效的減小，并且因此磁性樹脂的厚度可以得到減小，其導(dǎo)致逆變器變壓器的整個橫截面積的減小，由此減小了逆變器變壓器的尺寸。
并且，通過調(diào)節(jié)磁性樹脂的磁特性，如相對磁導(dǎo)率，以及調(diào)節(jié)磁性樹脂的覆蓋面積和厚度，繞組上匝數(shù)和泄漏電感可以被調(diào)節(jié)到電路工作的最佳條件。因而，電感值可以被調(diào)節(jié)，而無需改變初級和次級繞組上的匝數(shù)以及磁芯的配置和特性，由此提供對各種逆變器變壓器的適用性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖；圖2是在根據(jù)本發(fā)明的逆變器變壓器中繞組的狀態(tài)以及由相應(yīng)繞組中所產(chǎn)生的磁通量的方向的解釋性視圖；圖3(a)和3(b)是在根據(jù)本發(fā)明的逆變器變壓器中初級繞組1W的纏繞方法的解釋性視圖；圖4是用于測量在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明例以及常規(guī)產(chǎn)品的比較例上的磁場的位置A和B的解釋性視圖；圖5是示出在發(fā)明及比較例上的圖4中所示幾個位置A處的測量結(jié)果的曲線圖；圖6是示出在發(fā)明及比較例上的圖4中所示幾個位置B處的測量結(jié)果的曲線圖；圖7(a)、7(b)和7(c)分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖、前視圖、以及部分橫截面視圖，以及圖7(d)和7(e)分別是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性前視圖以及部分橫截面視圖；圖8(a)和8(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖8(c)是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的逆變器變壓器的前視圖；圖9(a)和9(c)分別是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖9(b)是用于根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖；圖10(a)和10(c)分別是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖10(b)是用于根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖；圖11(a)和11(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，圖11(c)是用于根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖，以及圖11(d)是根據(jù)第十一實(shí)施例的包括不同類型變壓器體的另一個逆變器變壓器的前視圖；圖12(a)和12(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，圖12(c)是用于根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖，圖12(d)是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的另一個逆變器變壓器的前視圖，以及圖12(e)是用在根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖；圖13(a)和13(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖(部分以橫截面示出)及橫截面圖(沿線A-A獲取)，圖13(c)是根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的逆變器變壓器的橫截面視圖，以及圖13(d)是用在根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元和板構(gòu)件的透視圖；圖14(a)和14(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖；圖15(a)和15(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖15(c)是根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的另一個逆變器變壓器的前視圖；圖16(a)和16(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖16(c)是根據(jù)本發(fā)明第十七實(shí)施例的逆變器變壓器的前視圖；圖17(a)和17(c)分別是根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，圖17(b)是用在根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的逆變器變壓器中的外部單元的透視圖，以及圖17(d)是根據(jù)本發(fā)明第十九實(shí)施例的逆變器變壓器的前視圖；圖18(a)和18(b)分別是根據(jù)本發(fā)明第二十實(shí)施例的逆變器變壓器的示意性頂部平面圖及前視圖，以及圖18(c)是根據(jù)本發(fā)明第二十一實(shí)施例的逆變器變壓器的前視圖；圖19是具有泄漏電感的逆變器變壓器的等效電路；圖20是包括棒形磁芯的傳統(tǒng)逆變器變壓器的示意性頂部平面圖；以及圖21是包括棒形磁芯的另一個傳統(tǒng)逆變器變壓器的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
利用所附的附圖，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將在此下被說明。
本發(fā)明的第一實(shí)施例將利用圖1被說明。根據(jù)第一實(shí)施例的逆變器變壓器10用于同時點(diǎn)亮三個CCFL。待點(diǎn)亮的CCFL的數(shù)目并不被局限于三個，而是可作為選擇地是非三個的數(shù)目，只要初級繞組以如此方式被纏繞在相應(yīng)棒形磁芯的周圍，使得如隨后所說明，由流經(jīng)圍繞一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量指向與由流經(jīng)圍繞與所述一個磁芯相鄰的另一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述另一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量相反。在這種情況下，磁芯以等于CCFL數(shù)目的數(shù)目被提供。在下面的說明中，出于適當(dāng)簡化的目的，初級繞組24(24a、24b和24c)被參考標(biāo)注為W1，次級繞組25(25a、25b和25c)被參考標(biāo)注為W2，矩形管狀線軸26(26a、26b和26c)被簡單地稱為線軸26，以及棒形磁芯23(23a、23b和23c)被簡單地稱為芯23。
如上所提到的，圖1中所示的逆變器變壓器10用于點(diǎn)亮三個CCFL。三個線軸26被成形為彼此相同。三個芯23被插過彼此接合性配合的相應(yīng)線軸26。芯23由例如Mn-Zn鐵氧體的軟磁性材料形成，并且具有例如2000的相對磁導(dǎo)率。逆變器變壓器10通常包括三個芯23、具有圍繞其纏繞的相應(yīng)初級繞組W1和次級繞組W2的三個線軸26、每個接合性附著到每個線軸26一端的初級繞組端子塊38a、以及每個接合性附著到每個線軸26另一端的次級繞組端子塊39a。初級及次級繞組端子塊38a和39a由絕緣材料形成且彼此分開放置，以便于將夾住線軸26。端子銷40a被固定地附著到初級繞組端子塊38a，且端子銷41a被固定地附著到次級繞組端子塊39a。
每個初級繞組端子塊38a被提供有用于容納連接到初級繞組端子銷40a的初級繞組W1的引線的孔或凹槽(未示出)。每個次級繞組端子塊39a被提供有用于容納連接到次級繞組端子銷41a的次級繞組W2的引線的孔或凹槽(未示出)。每個均涂有絕緣材料的這些引線被插過所述孔或被放在凹槽內(nèi)，以便于確保足夠的表面距離和絕緣。
每個線軸26被提供有將初級繞組W1和次級繞組W2分開的分隔57a。具體而言，初級繞組W1圍繞初級繞組端子塊38a與分隔57a之間的線軸26被纏繞，以及次級繞組W2圍繞次級繞組端子塊39a與分隔57a之間的線軸26被纏繞。由于在次級繞組W2產(chǎn)生高壓，所以借助于絕緣分隔4b將次級繞組W2分成幾段，以便于足夠的表面距離得到確保以防止蠕緩放電(creeping discharge)。每個絕緣分隔4b被提供有用于連接次級繞組W2相鄰段的槽口(notch)。
上面所說明的逆變器變壓器10的操作將在此下被加以說明。在芯23所產(chǎn)生的磁通量從芯23泄漏出，從而提供了泄漏電感。即，由芯23所形成的磁路并不是閉磁路，以及逆變器變壓器10實(shí)際上具有有泄漏電感的開磁路結(jié)構(gòu)。因而，不僅產(chǎn)生整個通過芯23從而互鏈(interlink)初級繞組W1和次級繞組W2的磁通量，而且還產(chǎn)生僅與初級繞組W1或僅與次級繞組W2互鏈的泄漏通量，由此未能有助于提供初級繞組W1和次級繞組W2之間的電磁耦合，從而產(chǎn)生泄漏電感。泄漏電感充當(dāng)鎮(zhèn)流電感，以便于適當(dāng)?shù)胤烹娨约包c(diǎn)亮連接到次級繞組W2的CCFL。
然而，所產(chǎn)生的泄漏通量不僅提供泄漏電感，而且還對被設(shè)置在逆變器變壓器10附近的設(shè)備具有負(fù)面影響，且因此應(yīng)該被阻止從逆變器變壓器10中散布出去。在本發(fā)明中，初級繞組W1圍繞相應(yīng)的芯23被設(shè)置，以便于由流過初級繞組W1的電流所產(chǎn)生的磁通量指向與在任何相鄰的芯23中彼此相反，由此防止泄漏通量從逆變器變壓器10中散布出去。
參考圖2將說明如上面所說明而設(shè)置的逆變器變壓器10的初級繞組W1的操作。由流過圍繞三個芯23的兩個非相鄰芯23a和23c而纏繞的初級繞組W1的相應(yīng)電流在芯23a和23c(第一組芯)中分別產(chǎn)生的磁通量Φ1和Φ3指向彼此相同。在被放置在兩個第一組芯之間的芯23b(第二組芯)中所產(chǎn)生的磁通量Φ2與磁通量Φ1和Φ3指向相反。
存在如圖3(a)和3(b)所示的兩種方法，其中初級繞組W1被如此設(shè)置以便于如上面所說明產(chǎn)生磁通量Φ1、Φ2和Φ3。在圖3(a)中所示的是一種方法，其中圍繞第一和第二組芯的所有初級繞組W1以相同的方向被纏繞，并且被施加到圍繞第一組芯的初級繞組W1上的電壓e的電極具有與被施加到圍繞第二組芯的初級繞組W1上的電壓e的電極相反的極性。在圖3(b)中所示的是另一種方法，其中圍繞第一組芯的初級繞組W1以與圍繞第二組芯的初級繞組W1相反的方向被纏繞，并且被施加到圍繞第一和第二組芯的所有初級繞組W1上的電壓e的電極具有相同的極性。無論在哪個方法中，在芯23a和23c(第一組芯)中產(chǎn)生的磁通量Φ1和Φ3指向與相鄰于芯23a和23c(第一組芯)而放置的芯23b中所產(chǎn)生的磁通量Φ2相反。
當(dāng)所有的磁通量Φ1、Φ2和Φ3指向彼此相同時，從芯23端部泄漏出來的磁通量彼此排斥，并且它們大部分不通過相鄰的芯且散布在周圍的空氣中，由此增加了泄漏通量。另一方面，如上面所說明，在根據(jù)第一實(shí)施例的逆變器變壓器10中，在第一組芯23a和23c中所產(chǎn)生的磁通量Φ1和Φ3指向與在被放置在第一組芯23a和23c之間的第二組芯23b中所產(chǎn)生的磁通量Φ2相反，并且因此從兩個相鄰芯，具體而言芯23a和23b以及芯23b和23c的端部泄漏出去的磁通量并不彼此排斥，這導(dǎo)致增加部分的磁通量通過相鄰的芯。這減小了散布出來到逆變器變壓器周圍空氣中的泄漏通量的量。因而，對放置在逆變器變壓器周圍的部件和線的影響得到減小。根據(jù)本發(fā)明的逆變器變壓器包括三個芯，但是本發(fā)明并不被局限于這個結(jié)構(gòu)，并且逆變器變壓器可包括任何其它多數(shù)的芯，只要如上所說明，通過相鄰芯的磁通量指向彼此相反。
次級繞組W2被如此設(shè)置，以便于在圍繞第一和第二組芯23的次級繞組W2上所感生的電壓的電極具有相同的極性。例如，參考圖3(a)和3(b)的每個，由于初級繞組W1如此圍繞芯23被纏繞，以便于在中間芯中所產(chǎn)生的磁通量指向與在相鄰芯中所產(chǎn)生的磁通量相反，所以圍繞中間芯的次級繞組W2以與圍繞相鄰芯的次級繞組W2相反的方向被纏繞，以便于在所有次級繞組W2中所感生的電壓的電極具有相同的極性。
如上所提出，在逆變器變壓器10的次級繞組中產(chǎn)生約1600V的高頻電壓用于點(diǎn)亮CCFL，以及約1200V的電壓用于保持CCFL放電。然而，如上所說明，由于在次級繞組W2中所感生的電壓具有相同的極性，所以在次級繞組W2之間沒有電壓差，由此就耐壓方面證實(shí)是有利的且因而增強(qiáng)了安全性。
參考圖4、5和6，根據(jù)第一實(shí)施例的逆變器變壓器10的特性將被說明。對于圖5和6，初級繞組W1和次級繞組W2如圖3(a)所示被設(shè)置，特別地以便于圍繞芯23的所有初級繞組W1以相同的方向被纏繞，而圍繞芯23b的次級繞組W2以與圍繞芯23a和23c的次級繞組W2相反的方向被纏繞。以及，到圍繞芯23b的初級繞組W1的電壓的電極具有與圍繞芯23a和23c的初級繞組W1相反的極性。因而，在芯23b中所產(chǎn)生的磁通量指向與在芯23a和23c中所產(chǎn)生的磁通量相反。參考圖4，在豎直方向dY上，在具有上方距繞組頂表面中間部分的相應(yīng)距離d1的位置(測量點(diǎn)A)處，以及在正交于芯長度的水平方向dX上，在具有距繞組側(cè)表面中間部分的相應(yīng)距離d2的位置(測量點(diǎn)B)處，對磁場的測量被加以執(zhí)行。
所述測量是對根據(jù)本實(shí)施例而構(gòu)建的發(fā)明例和比較例進(jìn)行的，所述比較例按傳統(tǒng)而構(gòu)建成使得由流過初級繞組的電流在芯中所產(chǎn)生的磁通量指向彼此相同。在測量點(diǎn)A處的測量結(jié)果被示于圖5中，以及在測量點(diǎn)B處的測量結(jié)果被示于圖6中。因泄漏通量而導(dǎo)致的磁場隨著距離d(d1和d2)的增加而減小，更具體地，與距離d(d1和d2)的平方大約成反比。測量結(jié)果顯示如圖5和6所示，分別在測量點(diǎn)A以及B兩者處發(fā)明例均具有比較例小的磁場，并且特別在測量點(diǎn)A處基本上更小。
具體而言，例如發(fā)明例在具有2cm距離d1的測量點(diǎn)A以及具有2cm距離d2的測量點(diǎn)B處分別具有6.9A/m和36A/m的磁場，而比較例分別具有91A/m和62A/m的磁場。因而，本發(fā)明在減小可歸因于來自逆變器變壓器的泄漏通量的磁場上是有效的，對繞組頂表面以上的豎直方向dY特別有效。對于正交于芯長度的水平方向dX這個效果則相當(dāng)小，因?yàn)閺奈挥趦蓚?cè)的芯23a和23c側(cè)向泄漏的磁通量散布在周圍的空氣中。
分別參考圖7(a)、7(b)和7(c)，以及圖7(d)和7(e)，進(jìn)一步增強(qiáng)由第一實(shí)施例所取得的效果的本發(fā)明第二和第三實(shí)施例將被加以說明。在說明圖7(a)至7(e)的第二和第三實(shí)施例中，對應(yīng)于圖1中那些部件部分的任何部件部分由相同的參考數(shù)字來指示，并且下面將省略其詳細(xì)說明。
根據(jù)第二/第三實(shí)施例的逆變器變壓器40包括芯23、線軸26、初級繞組W1、次級繞組W2、初級繞組端子塊38a、以及次級繞組端子塊39a，并且這些部件被磁性樹脂6部分地覆蓋(第二實(shí)施例)或全部地覆蓋(第三實(shí)施例)。以與第一實(shí)施例相同的方式將初級繞組W1圍繞芯23設(shè)置，以便于由流經(jīng)初級繞組W1的電流在芯23中所產(chǎn)生的磁通量在相鄰芯的基礎(chǔ)上指向彼此相反。
參考示出第二實(shí)施例的圖7(a)、7(b)和7(c)，芯23a、線軸26a、初級繞組24a、次級繞組25a、以及用來封裝上述所提到構(gòu)件的絕緣樹脂50構(gòu)成第一繞組單元51a；芯23b、線軸26b、初級繞組24b、次級繞組25b、以及用來封裝上述所提到構(gòu)件的絕緣樹脂50構(gòu)成第二繞組單元51b；并且芯23c、線軸26c、初級繞組24c、次級繞組25c、以及用來封裝上述所提到構(gòu)件的絕緣樹脂50構(gòu)成第三繞組單元51c。由此構(gòu)成的第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c組成繞組組件51。如圖7(b)所示，除了底面以外，繞組組件51被上述所提到的磁性樹脂6沿周邊覆蓋(這個樹脂覆蓋結(jié)構(gòu)參見如下所述的“變壓器體55B”)，并且其中繞組單元51a、51b和51c之間的間距被填充。磁性樹脂6可作為選擇地被設(shè)置成覆蓋僅繞組組件周邊的頂面，或僅側(cè)面或僅底面。磁性樹脂6從芯23a、23b和23c的一端到其另一端縱向地覆蓋繞組組件51，以及初級和次級繞組端子塊38a和39a的部分。
參考示出第三實(shí)施例的圖7(d)和7(e)，繞組組件51沿周邊被覆蓋了磁性樹脂6(這個樹脂覆蓋結(jié)構(gòu)參見如下所述的“變壓器體55A”)，包括底面，如圖7(d)所示。
磁性樹脂6由通過混合粉磁性物質(zhì)以及例如熱固性環(huán)氧樹脂而產(chǎn)生的混合物形成，所述粉磁性物質(zhì)通過粉碎燒結(jié)的Mn-Zn鐵氧體而獲得，其中Mn-Zn鐵氧體粉就體積比而言占80％。在逆變器變壓器40的情況下，由此產(chǎn)生的混合物通過模制、散布等施加到繞組組件51(分別由芯23a、23b和23c；線軸26a、26b和26c；初級繞組24a、24b和24c；次級繞組25a、25b和25c；以及絕緣樹脂50所構(gòu)建的第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c)，并且借助于例如150℃的溫度被加熱和固化，借此使所施加的混合物轉(zhuǎn)變成磁性樹脂6。用于磁性樹脂6的磁性物質(zhì)并不局限于Mn-Zn鐵氧體，而可以是Ni-Zn鐵氧體或鐵粉，并且樹脂材料可作為選擇地為尼龍等，這取得了類似的效果。磁性樹脂6的相對磁導(dǎo)率被確定為有效地屏蔽從芯23出來的泄漏通量，并且與此同時適當(dāng)?shù)貥?gòu)建開磁路結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，通過改變磁性物質(zhì)的特性，或者改變磁性物質(zhì)與樹脂的混合比，磁性樹脂6的相對磁導(dǎo)率可以得到控制。例如，Mn-Zn鐵氧體或Ni-Zn鐵氧體實(shí)現(xiàn)了幾十的相對磁導(dǎo)率，并且鐵粉實(shí)現(xiàn)了幾百的相對磁導(dǎo)率。
在圖7(a)、7(b)和7(c)所示的根據(jù)第二實(shí)施例的逆變器變壓器40中，磁性樹脂6被如此設(shè)置以便于僅覆蓋繞組組件51(包括第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c)的頂和側(cè)面。在如圖7(d)和7(e)中所示的根據(jù)第三實(shí)施例的逆變器變壓器40中，磁性樹脂6被如此設(shè)置，以便于覆蓋繞組組件51的頂、側(cè)和底面，即其整個周面，其中第一、第二和第三繞組組件51a、51b和51c之間的間距以與第二實(shí)施例相同的方式被磁性樹脂6填充。在根據(jù)第二和第三實(shí)施例的變壓器40中，如上所說明，磁性樹脂6從芯23a、23b和23c的一端到其另一端縱向覆蓋繞組組件51，以及初級和次級繞組端子塊38a和39a的部分。就此，在上述所說明的實(shí)施例中，所有的芯23a、23b和23c(繞組組件)共同被以一體構(gòu)成的磁性樹脂6覆蓋，但是本發(fā)明并不被局限于這個結(jié)構(gòu)并且芯23a、23b和23c(第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c)可單獨(dú)地被三塊分離的磁性樹脂所覆蓋。
此下將說明根據(jù)第二和第三實(shí)施例的逆變器變壓器40的操作。
由于磁性樹脂6具有比芯23顯著較小的相對磁導(dǎo)率，所以在芯23處所產(chǎn)生的所有磁通量并不適于通過磁性樹脂6，但是磁通量的一些部分因它們磁阻的差異被允許泄漏到磁性樹脂之外，且因此提供泄漏電感。即，由芯23和磁性樹脂6所產(chǎn)生的磁路并不是閉磁路，并且因此逆變器變壓器40基本上具有有泄漏電感的開磁路結(jié)構(gòu)。因而，不僅產(chǎn)生整個通過芯23以便于互鏈初級繞組W1和次級繞組W2的磁通量，而且還產(chǎn)生僅與初級繞組W1或僅與次級繞組W2互鏈的泄漏通量，由此未能有助于提供初級繞組W1和次級繞組W2之間的電磁耦合，從而產(chǎn)生泄漏電感。逆變器變壓器40以與由開磁路構(gòu)建且由磁性樹脂6覆蓋的逆變器變壓器相同的方式工作，并且所產(chǎn)生的泄漏電感充當(dāng)鎮(zhèn)流電感，以便于適當(dāng)?shù)胤烹娗尹c(diǎn)亮被連接到次級繞組W2的CCFL。
不同于傳統(tǒng)逆變器變壓器，在根據(jù)第二/第三實(shí)施例的逆變器變壓器40中，繞組組件51被磁性樹脂5包圍，由此使泄漏電感充當(dāng)鎮(zhèn)流電感，并且與此同時大部分從芯23泄漏出的磁通量適于通過磁性樹脂6，由此減小泄漏到磁性樹脂6之外的磁通量的量。因而，從逆變器變壓器40中散布出的泄漏通量的范圍受到限制。因此，因?yàn)榇判詷渲?如上所述減小泄漏通量，結(jié)合與以第一實(shí)施例相同的方式，由圍繞芯23而設(shè)置的初級繞組W1所實(shí)現(xiàn)的泄漏通量減小效果，特別是在如圖4所示的方向dX上，所以逆變器變壓器40進(jìn)一步在減小泄漏通量上是有效的。
當(dāng)在圖7(a)、7(b)和7(c)中所示的根據(jù)第二實(shí)施例的逆變器變壓器40被安裝在由非磁性材料所制成的基板或底架上時，其是所希望的且適合的，其中繞組組件51的底面不被磁性樹脂6所覆蓋。具體地，當(dāng)根據(jù)第二實(shí)施例的逆變器變壓器40被安裝在非磁性基板或底架上時，在底部方向上從芯23泄漏的磁通量的磁路不受到任何東西的影響，由此減小了特性的變動或變化。另一方面，由于非底面的其它面，即頂和側(cè)面被磁性樹脂6所覆蓋，從逆變器變壓器40散布出的泄漏通量的范圍受到限制。因而，泄漏電感被適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)，而沒有對相鄰的部件造成影響，并且與此同時逆變器變壓器40的高度可以得到減小，因其底面沒有被磁性樹脂6所覆蓋。
當(dāng)在圖7(d)和7(e)中所示的根據(jù)第三實(shí)施例的逆變器變壓器40被安裝在由磁性材料所制成的基板或底架上時，其是所希望的且適合的，其中繞組組件51的頂、側(cè)和底面從芯23的一端到其另一端縱向地被磁性樹脂6覆蓋。具體地，由于根據(jù)第三實(shí)施例的逆變器變壓器40的底面也被磁性樹脂6覆蓋，所以因磁性樹脂6的磁屏蔽功能導(dǎo)致從芯23泄漏的磁通量并不經(jīng)受底面下被放置的磁性基板或底架的影響，且因此磁通量的磁路并沒有改變，由此減小了特性的變化。
為了優(yōu)化逆變器變壓器的工作，初級和次級繞組上的匝數(shù)以及泄漏電感必須被加以調(diào)節(jié)，但是泄漏電感的特性被致使隨著泄漏通量磁路的磁特性的變化而變化。另一方面，在本發(fā)明的逆變器變壓器40中，通過調(diào)節(jié)磁性樹脂6的磁特性(如相對磁導(dǎo)率)、厚度及面積范圍，根據(jù)電路工作的最佳條件對泄漏電感加以調(diào)節(jié)。結(jié)果是，簡單地通過調(diào)節(jié)泄漏電感的值而無需改變初級繞組W1和次級繞組W2上的匝數(shù)以及芯23的配置和特性，逆變器變壓器40的工作可以被靈活地優(yōu)化，以便于應(yīng)用到各類逆變器變壓器。
在根據(jù)第二和第三實(shí)施例的逆變器變壓器40中，磁性樹脂6被設(shè)置成從一端到另一端整個地覆蓋棒形芯23，但只要泄漏電感被適當(dāng)?shù)丶右蕴峁?，則磁性樹脂6并沒有必要必須整個地覆蓋芯23且可作為選擇地被設(shè)置成部分地覆蓋芯23。在下面所說明的本發(fā)明第四和第五實(shí)施例中，這種部分覆蓋結(jié)構(gòu)被采用。
參考圖8(a)、8(b)和8(c)將說明上面所提到的第四和第五實(shí)施例。在說明圖8(a)、8(b)和8(c)所示的實(shí)例時，對應(yīng)于圖1和7(a)至7(e)那些部件部分的任何部件部分由相同的參考數(shù)字來表示，并且下面將省略對其的詳細(xì)說明。
參考圖8(a)、8(b)和8(c)，在根據(jù)第四和第五實(shí)施例的逆變器變壓器20中，包括線軸26和初級及次級繞組端子塊38a和39a的部分的芯23的兩端部，即繞組組件51的端部511單獨(dú)地被分別覆蓋有兩個分離的磁性樹脂6，而芯23的中間部分并沒有被覆蓋。在第四實(shí)施例的逆變器變壓器20中，兩個分離的磁性樹脂6被設(shè)置成如圖8(b)所示僅覆蓋端部511的頂和側(cè)面，這與第二實(shí)施例(參見圖7(b))相同，且產(chǎn)生類似的效果。另一方面，在第五實(shí)施例的逆變器變壓器20中，兩個分離的磁性樹脂6被設(shè)置成如圖8(c)所示覆蓋端部511的頂、側(cè)和底面，這與第三實(shí)施例(參見圖7(d))相同，且取得類似于第三實(shí)施例中的效果。
在根據(jù)第四和第五實(shí)施例的逆變器變壓器20中，由于芯23(繞組組件51)的兩個端部全部或部分地被相應(yīng)的磁性樹脂6，6覆蓋，從芯23端部出來的大部分泄漏通量ΦR適于通過充當(dāng)屏蔽的磁性樹脂6，并且因而散布出來到周圍開放空氣中的泄漏通量ΦS的量得到減小。由于根據(jù)第四和第五實(shí)施例的逆變器變壓器20是象根據(jù)第二和第三實(shí)施例的逆變器變壓器40一樣的開磁路結(jié)構(gòu)，所以泄漏電感在初級繞組W1和次級繞組W2處產(chǎn)生，且充當(dāng)鎮(zhèn)流電感以便于適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)亮CCFL。
在上面所說明的第四和第五實(shí)施例中，芯23(23a、23b和23c)的端部共同被一體磁性樹脂6覆蓋，但是本發(fā)明并不被局限于這個結(jié)構(gòu)并且可作為選擇地被如此構(gòu)建，以便于芯23的端部可單獨(dú)地分別被三塊分離的磁性樹脂所覆蓋。在根據(jù)第四和第五實(shí)施例的逆變器變壓器20中，通過調(diào)節(jié)磁性樹脂6的磁特性(如相對磁導(dǎo)率)、厚度及面積范圍，根據(jù)電路工作的最佳條件對泄漏電感加以調(diào)節(jié)。
在第四和第五實(shí)施例中，如上所說明，由于來自芯23端部且散布出到周圍開放空氣的泄漏通量ΦS被減小，所以被設(shè)置得接近于芯23a端部的部件從磁性上被保持不受影響，且與此同時逆變器變壓器20被防止受到來自部件的磁通量的影響，由此減小了特性的變動和變化。而且，當(dāng)包括磁性物質(zhì)的部件被設(shè)置成接近于芯23的端部時可能引起的影響可以得到消除。
同樣，在第四和第五實(shí)施例中，被提供有分隔57a以將初級繞組W1與次級繞組W2分開的繞組組件51(由第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c組成)的分隔部分52可被附加的磁性樹脂覆蓋。分隔部分52是其中大量產(chǎn)生泄漏通量的區(qū)域，并且在進(jìn)一步減小從逆變器變壓器40出來到周圍開放空氣的磁通量的量方面，由磁性樹脂覆蓋分隔部分52是很有效的。由磁性樹脂覆蓋分隔部分52的這個措施不僅在根據(jù)第四或第五實(shí)施例的逆變器變壓器中，而且在傳統(tǒng)的逆變器變壓器中可被有效地加以實(shí)施。
參考圖9(a)、9(b)和9(c)，將說明本發(fā)明的第六實(shí)施例。在說明圖9(a)、9(b)和9(c)所示的實(shí)例時，對應(yīng)于圖1、7(a)至7(e)以及8(a)至8(c)中那些部件部分的任何部件部分由相同的參考數(shù)字來表示，并且下面將省略對其的詳細(xì)說明。
參考圖9(a)，在根據(jù)第六實(shí)施例的逆變器變壓器40中，以與第三實(shí)施例(參見圖7(d))相同的方式，繞組組件51整個地被磁性樹脂6覆蓋，包括第一、第二和第三繞組單元51a、51b和51c之間的間距，其中繞組組件51和磁性樹脂6構(gòu)成變壓器體55。如先前所提到的，其中繞組組件51被整個地覆蓋，也就是使其頂、側(cè)和底面被磁性樹脂6覆蓋的變壓器體55被表示為“變壓器體55A”(參見圖7(d))，而其中繞組組件51僅使其頂和側(cè)面被磁性樹脂6覆蓋的變壓器體55被表示為“變壓器體55B”(參見圖7(d))。
參見圖9(a)至9(c)，在根據(jù)第六實(shí)施例的逆變器變壓器40中，變壓器體55A被外部單元56封裝，其中初級及次級繞組端子塊38a和39a伸出。外部單元56由經(jīng)例如Mn-Zn鐵氧體或Ni-Zn鐵氧體形成的燒坯構(gòu)成，且具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度及小的磁阻。參見圖9(d)，外部單元56包括具有用來容納變壓器體55A的空洞57的第一部分56a、以及被放置在第一部分56a上以便于蓋上變壓器體55A的第二部分56b。
參見圖9(b)和9(c)，第一部分56a包括底部58、被豎直放置在底部58兩側(cè)的側(cè)壁59、被豎直地放置在底部58的前端(在圖9(a)中下部)的前端壁60、以及被豎直地放置在底部58的后端(在圖9(a)中上部)的后端壁61。切口(cutout)62被形成在前端壁60和后端壁61的每個處，并且初級和次級繞組端子塊38a和39a的一些部分通過相應(yīng)的切開62突出。即，外部單元56適于封裝變壓器體55A，其中端子塊7和8伸出。
在根據(jù)第六實(shí)施例的逆變器變壓器40中，由于提供具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度的外部單元56(燒坯)，以便于封裝變壓器體55A，所以從芯23a、23b和23c泄漏以通過磁性樹脂6且然后泄漏到磁性樹脂6之外的大部分磁通量現(xiàn)在適于通過外部單元56。因此，通過提供外部單元56，與并不提供外部單元56時相比，磁通量可以被更有效地防止從逆變器變壓器40中泄漏。因而，與其中僅借助磁性樹脂6防止磁通量漏出的結(jié)構(gòu)相比，根據(jù)第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的橫截面面積可以被減小，并且逆變器變壓器40可以被減小尺寸。
由于外部單元56具有比磁性樹脂6小的磁阻，泄漏到磁性樹脂6之外的磁通量更有效地通過外部單元56。因而，磁通量可以被進(jìn)一步防止從逆變器變壓器40中泄漏出去，這使能逆變器變壓器40的尺寸的進(jìn)一步減小。
根據(jù)第六實(shí)施例的逆變器變壓器40被制造如下。繞組組件51被放入外部單元56第一部分56a的空洞57中，使初級和次級繞組端子塊38a和39a配合在相應(yīng)的切口62中，并且樹脂材料(磁性樹脂6)被填充在空洞57內(nèi)，以便于對繞組組件51進(jìn)行模制。磁性樹脂6在例如約1500℃被加熱用于固化，并且在空洞57中獲得由繞組組件51和圍繞繞組組件51而填充的磁性樹脂6構(gòu)成的變壓器體55A。隨后，外部單元56的第二部分56b被放在第一部分56a上，以便于蓋上其中具有變壓器體55A的空洞57，因此第一部分56a和第二部分56b聯(lián)合封裝變壓器體55A，并且獲得逆變器變壓器40。由于通過在空洞57中填充磁性樹脂6而模制繞組組件51，所以容易使生產(chǎn)提高生產(chǎn)率。就此而言，外部單元56的第二部分56b可以被省略，以便于外部單元56僅由第一部分56a構(gòu)成。
在第六實(shí)施例中，外部單元56被構(gòu)建成覆蓋變壓器體55A的頂、側(cè)、底及前端和后端(除初級和次級繞組端子塊38a和39a以外)面，但是本發(fā)明并不被局限于這個結(jié)構(gòu)和設(shè)置。例如，逆變器變壓器可包括取代變壓器體55A的變壓器體55B，并且如下所說明可作為選擇地與各種外部單元的任何一個相組合而構(gòu)建。
參見圖10(a)、10(b)和10(c)，根據(jù)第七實(shí)施例的逆變器變壓器40包括被成形為矩形管以便于覆蓋變壓器體55A的頂、側(cè)和底面的外部單元56A。外部單元56A具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度和小的磁阻。
在第七實(shí)施例中，外部單元56A并不覆蓋變壓器體55A的前端和后端面，但仍覆蓋其外表面的大部分區(qū)域，并且從逆變器變壓器40泄漏出來的磁通量可以被適當(dāng)?shù)販p小，并且逆變器變壓器40的尺寸還可以得到減小。并且，由于外部單元56A具有比磁性樹脂6小的磁阻，所以磁通量可以被進(jìn)一步防止從逆變器變壓器40中泄漏出來，這使能逆變器變壓器40的尺寸的進(jìn)一步減小。
參見圖11(a)、11(b)和11(c)，根據(jù)第八實(shí)施例的逆變器變壓器包括外部單元56B，其由室頂(roof)63以及被豎直地放置在室頂63兩側(cè)以便于具有橫截面為方C形狀的兩個側(cè)壁64組成，并且其覆蓋變壓器體55B的頂和側(cè)面。外部單元56B具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度和小的磁阻。
在第八實(shí)施例中，與在上面所說明的第七實(shí)施例中的外部單元56A相比，外部單元56B并不覆蓋變壓器體55B的底面，但仍然覆蓋其外表面的基本面積，并且從逆變器變壓器40泄漏出來的磁通量可以被適當(dāng)?shù)販p小，并且逆變器變壓器40的尺寸還可以被減小。以及，由于外部單元56B具有比磁性樹脂6小的磁阻，所以磁通量可以被進(jìn)一步防止從逆變器變壓器40泄漏出去，這使能進(jìn)一步減小逆變器變壓器40的尺寸。
在上面所說明的第八實(shí)施例中，根據(jù)變壓器體55B的配置，外部單元56B的室頂63被限定成平坦的，但是當(dāng)逆變器變壓器體55B具有弧形配置時其可作為選擇地例如為弧形的。而且，如在圖11(d)中所示，變壓器體55A可被用在第八實(shí)施例中以取代變壓器體55B。
參見圖12(a)、12(b)和12(c)，根據(jù)第九實(shí)施例的逆變器變壓器40包括由室頂63和兩個側(cè)壁64組成的外部單元56C。室頂63被劃分成橋部分65，其夾在兩個開口之間且適于覆蓋被提供有分隔57a的變壓器體55B的分隔部分52A(包括繞組組件51的分隔部分52)；兩個端框架部分66，其適于覆蓋變壓器體55B的兩個端部67；以及兩個側(cè)框架部分(未被加以參考標(biāo)號)，其垂直地相鄰于側(cè)壁64。外部單元56C具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度。在第九實(shí)施例中，如圖12(d)所示，變壓器體55A可取代變壓器體55B被使用。
如上所說明在繞組組件51的分隔部分52處大量產(chǎn)生泄漏通量，但是由于包括分隔部分52的分隔部分52A被外部單元56C的橋部分65和相鄰于橋部分65的其它部分所覆蓋，所以經(jīng)由分隔部分52A泄漏出的大部分磁通量適于通過外部單元56C，且因此來自逆變器變壓器40的泄漏通量可以得到很好的減小。還有，由于室頂63的端框架部分66覆蓋變壓器體55A的相應(yīng)端部67，所以來自逆變器變壓器40的泄漏通量可以被進(jìn)一步減小。
參見圖12(e)，在其中所示的第十實(shí)施例中，外部單元56D被使用，其與第九實(shí)施例中的外部單元56C的不同處在于橋部分65被取消以便于在室頂63中形成一個開口。
參見圖13(a)和13(b)，在根據(jù)第十一實(shí)施例的逆變器變壓器40中，變壓器體55C′與外部單元56D(參見圖12(e))組合使用，其中磁性樹脂6覆蓋繞組組件51的分隔部分52的頂和側(cè)面。而且，參見圖13(c)，在第十二實(shí)施例中，使用變壓器體55D′，其中磁性樹脂6覆蓋繞組組件51的分隔部分52的頂、側(cè)和底面。
參見圖13(d)，在第十三實(shí)施例中，在如圖12(e)所示的外部單元56D被附著到繞組組件51之后板構(gòu)件65a被單獨(dú)地附著。板構(gòu)件65a由與外部單元56D或磁性樹脂6的材料等效的材料形成。
參見圖14(a)和14(b)，根據(jù)第十四實(shí)施例的逆變器變壓器40包括外部單元56E，所述外部單元56E由具有在平面視圖上為矩形配置的板組成。外部單元56E被放置在變壓器體55B下，以便于覆蓋變壓器體55B的底面。外部單元56E具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度。在第十四實(shí)施例中，變壓器體55A可取代變壓器體55B被使用。
參見圖15(a)和15(b)，根據(jù)第十五實(shí)施例的逆變器變壓器40包括由第一和第二矩形板56c和56d組成的外部單元56F。第一和第二板56c和56d分別被放置在變壓器體55B的兩側(cè)以便于覆蓋變壓器體55B的側(cè)面。外部單元56F具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度。在第十五實(shí)施例中，如圖15(c)所示，變壓器體55A可取代變壓器55B被使用。
參見圖16(a)和16(b)，根據(jù)第十六實(shí)施例的逆變器變壓器40包括外部單元56G，其由每個均以橫截面具有方C形狀的結(jié)構(gòu)而形成的第一和第二構(gòu)件56e和56f組成。第一和第二構(gòu)件56e和56f被分別放置在變壓器體55B的兩個端部67，以便于覆蓋相應(yīng)端部67的頂和側(cè)面。外部單元56G具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度。在第十二實(shí)施例中，變壓器體55A可取代變壓器體55B被使用。
參見圖16(c)，在第十三實(shí)施例中的外部單元56H由第一和第二構(gòu)件56g和56h組成，第一和第二構(gòu)件56g和56h每個均以橫截面構(gòu)成矩形框架配置的結(jié)構(gòu)而形成。第一和第二構(gòu)件56g和56h分別被放置在變壓器體55A的兩個端部67，以便于覆蓋相應(yīng)端部67的頂、側(cè)和底面。外部單元56H具有比磁性樹脂6大的飽和磁通密度。在第十三實(shí)施例中，變壓器體55B取代變壓器體55A被使用。
在圖7(a)至12(e)所示的第二至第十實(shí)施例中，以及在圖19(a)至16(c)所示的第十四至第十七實(shí)施例中，逆變器變壓器包括變壓器體55A(其中磁性樹脂6覆蓋繞組組件51的所有周面)或變壓器體55B(其中磁性樹脂6僅覆蓋繞組組件51的頂和側(cè)面)。而且，在圖13(a)至13(d)所示的第十一到第十三實(shí)施例中，逆變器變壓器包括變壓器體55C′或變壓器體55D′。然而，本發(fā)明并不被局限于這種變壓器體設(shè)置，且任何不同類型的變壓器體可與外部單元56或其改型的任何一個相組合而使用。
例如，參見圖17(a)、17(b)和17(c)，與外部單元56B相組合的變壓器體55C被使用(第十八實(shí)施例)，其中所述磁性樹脂6由適于在其頂和側(cè)面分別覆蓋繞組組件51的兩個端部511、511及分隔部分52的三塊組成。而且，參見圖17(d)，與外部單元56B相組合的變壓器體55D被使用(第十九實(shí)施例)，其中磁性樹脂6由適于在頂、側(cè)和底面分別覆蓋繞組組件51的兩個端部511、511和分隔部分52的三塊組成。
并且參見圖18(a)和18(b)，與變壓器體55C相組合，由第一和第二矩形板56c和56d組成的外部單元56F被使用(第二十實(shí)施例)。而且，參見圖18(c)，與變壓器體55D相組合，由第一和第二矩形板56c和56d組成的外部單元56F被使用(第二十一實(shí)施例)。
工業(yè)適用性可提供具有開磁路結(jié)構(gòu)的逆變器變壓器，其整個結(jié)構(gòu)和制造過程可以被簡化，由此防止成本增加。
權(quán)利要求
1.一種逆變器變壓器，其被提供在用于將DC逆變成AC的逆變器電路中，以及其變換在初級側(cè)輸入的電壓并且將被變換的電壓在次級側(cè)輸出，所述逆變器變壓器包括多個繞組單元，每個繞組單元包括棒形磁芯；以及初級繞組和次級繞組，其圍繞棒形磁芯而纏繞，并且其具有相應(yīng)的泄漏電感，其中初級繞組以如此方式圍繞相應(yīng)的棒形磁芯被纏繞，以便于由流經(jīng)圍繞一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量指向與由流經(jīng)圍繞與所述一個磁芯相鄰的另一個磁芯所提供的初級繞組的電流在所述另一個磁芯中所產(chǎn)生的磁通量相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器變壓器，其中每個繞組單元的至少一個部分關(guān)于縱向方向被磁性樹脂覆蓋，所述磁性樹脂由包含磁性物質(zhì)的樹脂形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆變器變壓器，其中所述磁性樹脂覆蓋每個繞組單元的整個部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆變器變壓器，其中所述磁性樹脂覆蓋至少下述中的一個每個繞組單元的兩個端部；以及位于初級和次級繞組之間邊界區(qū)域的每個繞組單元的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的逆變器變壓器，其中具有比磁性樹脂大的飽和磁通密度的外部單元被如此放置，以便于覆蓋變壓器體的周邊的至少一個部分，所述變壓器體包括多個繞組單元和磁性樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的逆變器變壓器，其中所述外部單元具有比磁性樹脂小的磁阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的逆變器變壓器，其中所述外部單元具有橫截面呈方形C配置和基本圓形的配置之一，以便于覆蓋變壓器體的周邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的逆變器變壓器，其中所述外部單元包括多個構(gòu)件，并且所述構(gòu)件被組合成盒配置以便于覆蓋變壓器體。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任何一項(xiàng)所述的逆變器變壓器，其中所述外部單元是燒坯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任何一項(xiàng)所述的逆變器變壓器，其中所述磁性樹脂具有比棒形磁芯小的相對磁導(dǎo)率。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10任何一項(xiàng)所述的逆變器變壓器，其中被包含在所述樹脂中的磁性物質(zhì)是Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體及鐵粉之一。
全文摘要
一種逆變器變壓器，其中總體結(jié)構(gòu)和制造過程可以得到簡化而不管其緊密的磁路結(jié)構(gòu)，并且成本增加可以得到抑制。圍繞多個棒狀芯(23a，23b，23c)被纏繞的初級繞組(24a，24b，24c)和次級繞組(25a，25b，25c)具有泄漏電感。初級繞組(24a，24b，24c)以如此方式圍繞相應(yīng)的棒狀芯(23a，23b，23c)被纏繞，以便于由流經(jīng)初級繞組(24a，24b，24c)的電流在相應(yīng)芯中所感生的磁通量指向與由流經(jīng)圍繞與在相鄰芯中所感生的磁通量相反。
文檔編號H01F27/38GK1806304SQ200480016120
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
發(fā)明者新免浩, 法月正志 申請人:美蓓亞株式會社