開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，包括一鐵心單元及至少一線圈。鐵心單元概呈“日”形，且由至少一種鐵心材料組成以同時(shí)具有電感性與電容性，該線圈與鐵心單元松散耦合地繞設(shè)于該鐵心單元。
【專(zhuān)利說(shuō)明】開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變壓器，特別是涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]參見(jiàn)圖1所示，現(xiàn)有的變壓器，例如一種由E型鐵心及I型鐵心組成的變壓器1，其上的初級(jí)線圈11與次級(jí)線圈12是以緊實(shí)耦合(tight coupling)方式繞設(shè)于鐵心上，且由于現(xiàn)有的鐵心通常由單一材料制成，先天的材料特性限制使得鐵心之間需保留氣隙以避免磁飽和，但也因此產(chǎn)生負(fù)磁性阻尼效應(yīng)，使得其輸出能量小于輸入能量，即增益值永遠(yuǎn)小于1，且輸出端OUT的反電動(dòng)勢(shì)會(huì)直接沖擊輸入端IN，渦電流損失大，因此即使變壓器I的轉(zhuǎn)換效率再高，亦只能做電能的傳遞或轉(zhuǎn)移。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有正磁性阻尼效應(yīng)的開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器。
[0004]本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器包括一鐵心單元及至少一線圈；該鐵心單元呈“日”形，且由至少一種鐵心材料組成而同時(shí)具有電感性與電容性；該線圈與該鐵心單元呈松散耦合地繞設(shè)于該鐵心單元。
[0005]較佳地，在一實(shí)施例中，該鐵心單元包含一個(gè)同時(shí)具有電感性與電容性，且呈“ 口 ”形的PN半導(dǎo)體型鐵心，及一個(gè)設(shè)于該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心內(nèi)部或側(cè)邊的永久磁鐵，且該開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈繞設(shè)于該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心上，該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心是一固態(tài)電感器。
[0006]較佳地，在一實(shí)施例中，該鐵心單元包含呈“ 口 ”形且重疊設(shè)置的一個(gè)具有電感性的錳-鋅鐵心及一個(gè)具有電容性的鎳-鋅鐵心，以及一個(gè)夾設(shè)于該錳-鋅鐵心及該鎳-鋅鐵心之間的永久磁鐵，且該開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈繞設(shè)于該錳-鋅鐵心及該鎳-鋅鐵心相重疊的一側(cè)邊上。
[0007]較佳地，在一實(shí)施例中，該鐵心單元包含具有電容性且呈“日”形的一第一硅鋼片組及一第二硅鋼片組，以及一個(gè)具有電感性且呈“日”形的一非晶質(zhì)鐵心，其中該第一硅鋼片組與該第二硅鋼片組分別固定在該非晶質(zhì)鐵心的相反兩面而組成該鐵心單元，且開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈包含與鐵心單元呈松散耦合地分別繞設(shè)在該鐵心單元的相反兩側(cè)邊的
一第一線圈及一第二線圈。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:借由提供一同時(shí)具有電感性與電容性且沒(méi)有氣隙的鐵心單元，以及至少一松散耦合地繞設(shè)于鐵心單元上的線圈，使得借由線圈輸入能量對(duì)鐵心單元激磁時(shí)，能使鐵心單元迅速達(dá)到磁飽和，而于停止輸入能量至線圈時(shí)，鐵心單元會(huì)產(chǎn)生正磁性阻尼效應(yīng)，而將產(chǎn)生的渦電流耦合至線圈，使得線圈的輸出能量大于輸入能量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是現(xiàn)有一種變壓器的構(gòu)造示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的第一較佳實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。[0011]圖3是第一較佳實(shí)施例的一變化實(shí)施態(tài)樣。
[0012]圖4是本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的第二較佳實(shí)施例的鐵心單元的構(gòu)造分解示意圖。
[0013]圖5是第二較佳實(shí)施例的構(gòu)造組合示意圖。
[0014]圖6是本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的第三較佳實(shí)施例的鐵心單元的構(gòu)造分解示意圖。
[0015]圖7是第三較佳實(shí)施例的構(gòu)造組合示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器主要包括一鐵心單元及至少一繞設(shè)在鐵心單元上的線圈，其中鐵心單元概呈“日”形，并由至少一種鐵心材料組成以同時(shí)具有電感性與電容性，且線圈是與鐵心單元松散稱(chēng)合(loose coupling)地繞設(shè)于鐵心單元。
[0018]例如圖2所示，本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的鐵心單元21包含一個(gè)同時(shí)具有電感性與電容性，且概呈“ 口”形(或環(huán)狀)的PN半導(dǎo)體型鐵心22，例如固態(tài)電感器，以及一個(gè)設(shè)于PN半導(dǎo)體型鐵心22內(nèi)部的永久磁鐵23，其與PN半導(dǎo)體型鐵心22共同構(gòu)成一概呈“日”形的鐵心。且本實(shí)施例的一線圈24繞設(shè)于PN半導(dǎo)體型鐵心22上。由于線圈24與PN半導(dǎo)體型鐵心22是松散耦合，且PN半導(dǎo)體型鐵心22本身及其與永久磁鐵23之間沒(méi)有氣隙，使得由線圈24輸入能量對(duì)鐵心單元21激磁時(shí)，鐵心單元21會(huì)因?yàn)榫€圈24的磁場(chǎng)及永久磁鐵23的負(fù)阻抗(負(fù)電感)效應(yīng)而迅速達(dá)到磁飽和，并于停止輸入能量至線圈24時(shí)，鐵心單元21會(huì)產(chǎn)生正磁性阻尼效應(yīng)(磁場(chǎng)換相，magnetic shunt),并使釋放磁能產(chǎn)生的潤(rùn)電流耦合至線圈24，使線圈24的輸出能量大于輸入能量。
[0019]此外，本實(shí)施例的永久磁鐵23除了設(shè)置在PN半導(dǎo)體型鐵心22內(nèi)部外，亦可如圖3所示，將永久磁鐵23設(shè)置在PN半導(dǎo)體型鐵心22的外側(cè)邊，而同樣能達(dá)到使鐵心單元21被激磁時(shí)迅速達(dá)到磁飽和的功效。
[0020]再參見(jiàn)圖4及圖5所示，本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的鐵心單元31包含概呈「口」形且重疊設(shè)置的一個(gè)具有電感性的錳-鋅鐵心32及一個(gè)具有電容性的鎳-鋅鐵心33，以及一個(gè)夾設(shè)于錳-鋅鐵心32及鎳-鋅鐵心33之間的永久磁鐵34，而該永久磁鐵34與錳-鋅鐵心32及鎳-鋅鐵心33共同構(gòu)成一概呈「日」形的鐵心。且本實(shí)施例的線圈35繞設(shè)于錳-鋅鐵心32及鎳-鋅鐵心33相重疊的一側(cè)邊上。由于線圈35與鐵心單元31是松散耦合，且錳-鋅鐵心32及鎳-鋅鐵心33與永久磁鐵34之間沒(méi)有氣隙，使得由線圈35輸入能量對(duì)鐵心單元31激磁時(shí)，鐵心單元31會(huì)因?yàn)榫€圈35的磁場(chǎng)及永久磁鐵34的負(fù)阻抗(負(fù)電感)效應(yīng)而迅速達(dá)到磁飽和，并于停止輸入能量至線圈35時(shí)，鐵心單元31會(huì)產(chǎn)生正磁性阻尼效應(yīng)(磁場(chǎng)換相)，并使釋放磁能產(chǎn)生的渦電流耦合至線圈35，使線圈35的輸出能量大于輸入能量。
[0021]又參見(jiàn)圖6及圖7所示，本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的鐵心單元41包含具有電容性且概呈「日」形的一第一硅鋼片組42及一第二硅鋼片組43，以及一個(gè)具有電感性且概呈「日」形的一非晶質(zhì)鐵心44，且第一硅鋼片組42與第二硅鋼片組43分別固定在非晶質(zhì)鐵心44的相反兩面而組成鐵心單元41，且本實(shí)施例的線圈包含與鐵心單元41松散耦合地分別繞設(shè)在鐵心單元41的相反兩側(cè)邊的一第一線圈45及一第二線圈46。由于第一線圈45及一第二線圈46與鐵心單元41是松散耦合，兩者之間呈電性絕緣，且第一硅鋼片組42、第二硅鋼片組43與非晶質(zhì)鐵心44之間沒(méi)有氣隙，使得由第一線圈45輸入能量對(duì)鐵心單元41激磁時(shí)，鐵心單元41會(huì)迅速達(dá)到磁飽和，并于停止輸入能量至第一線圈45時(shí),鐵心單元41會(huì)產(chǎn)生正磁性阻尼效應(yīng)(磁場(chǎng)換相)，并將釋放磁能產(chǎn)生的渦電流耦合至第二線圈46，使第二線圈46的輸出能量大于第一線圈45的輸入能量。
[0022]綜上所述，上述實(shí)施例借由提供一同時(shí)具有電感性與電容性且沒(méi)有氣隙的鐵心單元，以及至少一松散耦合地繞設(shè)于鐵心單元上的線圈，使得借由線圈輸入能量對(duì)鐵心單元激磁時(shí)，能使鐵心單元迅速達(dá)到磁飽和，而于停止輸入能量至線圈時(shí)，鐵心單元會(huì)產(chǎn)生正磁性阻尼效應(yīng)，而將釋放磁能產(chǎn)生的渦電流耦合至線圈，使得線圈的輸出能量大于輸入能量，達(dá)到本實(shí)用新型的功效與目的。
【權(quán)利要求】
1.一種開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，其特征在于: 該開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器包括: 一鐵心單元，“日”形，且由至少一種鐵心材料組成而同時(shí)具有電感性與電容性；及 至少一線圈，其與該鐵心單元呈松散耦合地繞設(shè)于該鐵心單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，其特征在于:該鐵心單元包含一個(gè)同時(shí)具有電感性與電容性，且呈“ 口 ”形的PN半導(dǎo)體型鐵心，及一個(gè)設(shè)于該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心內(nèi)部或側(cè)邊的永久磁鐵，且該開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈繞設(shè)于該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，其特征在于:該P(yáng)N半導(dǎo)體型鐵心是一固態(tài)電感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，其特征在于:該鐵心單元包含呈“口”形且重疊設(shè)置的一個(gè)具有電感性的錳-鋅鐵心及一個(gè)具有電容性的鎳-鋅鐵心，以及一個(gè)夾設(shè)于該錳-鋅鐵心及該鎳-鋅鐵心之間的永久磁鐵，且該開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈繞設(shè)于該猛-鋅鐵心及該鎳-鋅鐵心相重疊的一側(cè)邊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器，其特征在于:該鐵心單元包含具有電容性且呈“日”形的一第一硅鋼片組及一第二硅鋼片組，以及一個(gè)具有電感性且呈“日”形的一非晶質(zhì)鐵心，其中該第一硅鋼片組與該第二硅鋼片組分別固定在該非晶質(zhì)鐵心的相反兩面而組成該鐵心單元，且開(kāi)關(guān)磁阻式變壓器的線圈包含與鐵心單元呈松散耦合地分別繞設(shè)在該鐵心單元的相反兩側(cè)邊的一第一線圈及一第二線圈。
【文檔編號(hào)】H01F27/245GK203644511SQ201320800773
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】徐夫子 申請(qǐng)人:徐夫子, 凃傑生