变压装置 【技术领域】
本发明为一种变压装置,特别是关于一种可以增加漏电感的变压装置。
背景技术
一般变压器均存在漏电感,即一次侧绕组(Primary Winding)产生的磁通量没有完全耦合二次侧绕组(Secondary Winding)时所产生的电感。为了提高二次侧的磁通量,一般做法是增加绕组的线圈扎数,但是成本的负担亦会增加。
【发明内容】
因此,为了解决上述问题,本发明的目的之一,是在提供一种变压装置,可增加漏电感量。
本发明的目的之一,是在提供一种变压装置,可节省生产成本。
本发明的一实施例提供了一种变压装置。该变压装置,包含:至少一绕线元件、至少一第一线圈、至少一第二线圈、以及至少一第三线圈。第一线圈,绕于绕线元件的一第一位置,用以产生一第一磁通量;第二线圈,绕于绕线元件的一第二位置,其中,绕有第二线圈的第二位置定义为该变压装置的二次侧;第三线圈,绕于绕线元件的一第三位置,耦接第一线圈,用以产生一第三磁通量。其中,第三磁通量包含有一第一磁通分量与一第二磁通分量,第一磁通分量与第一磁通量耦合并通过第二线圈,以产生一等效电感;而第二磁通分量为一电感,通过绕线元件于该二次侧于该产生一漏电感。
本发明实施例的变压装置可利用第三线圈的线圈匝数,在不增加第一线圈与第二线圈的线圈匝数前提下,来达成增加第二线圈漏电感的功效,并节省生产成本,解决现有技术的问题。
【附图说明】
图1A显示本发明变压装置一实施例的示意图。
图1B显示图1A变压装置的运作示意图。
图1C显示图1A变压装置的等效电路示意图。
图2A显示本发明变压装置另一实施例的示意图。
图2B显示图2A变压装置的等效电路示意图。
附图标号:
100、200变压装置
101、201绕线元件
N1第一线圈
N2、N21、N22第二线圈
N3第三线圈
200a第一支臂
200b第二支臂
101a、201a第一位置
102a、202a第二位置
103a、203a第三位置
204a第四位置
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的实施例说明中,可清楚的呈现。
首先,请参阅图1A,图1A显示本发明变压装置的一实施例。变压装置100包含有至少一绕线元件101、至少一第一线圈(Coil)N1、至少一第二线圈N2、以及至少一第三线圈N3。其中,接上电压(未图示)后各线圈的电流流向如图1A所标示。
一实施例,绕线元件101可由各种可导磁材质所实现,例如:绕线架、铁芯、合金...等,或其多重组合。第一线圈N1缠绕于绕线元件101的第一位置101a,用以产生磁通量第二线圈N2的线圈缠绕于绕线元件101的第二位置102a,用以耦合通过该第二线圈N2的磁通量,以产生二次侧的等效电压。第三线圈N3的线圈缠绕于绕线元件101的第三位置103a,用以产生磁通量且第三线圈的线圈匝数为P匝(P大于零,小于无限大)。其中,通过第二线圈N2的磁通量由第一线圈N1与第三线圈N3的磁通量与磁通分量形成,于此定义为第二磁通量φ2。再者,绕有该第一、三线圈的第一、三位置定义为变压装置的一次侧;而绕有该第二线圈的该第二位置定义为该变压装置的二次侧。另外,本实例的第三线圈N3缠绕于绕线元件101的第三位置103a上,其中该绕线元件101的该第三位置103a包含一绕线架与一铁芯;该铁芯设置于该绕线架的内侧,以及该第三磁通量通过该铁芯传送。
需注意,一实施例中第一位置101a与该第三位置103a呈实质上垂直;另一实施例,第一位置101a与第三位置103a的相对位置与距离亦可任意调整,例如第一位置101a与第三位置103a两者的夹角可为大于0度小于360度间的任意角度,当然绕线元件101的结构可依据夹角大小调整。
再者,一实施例,第三线圈N3与第一线圈N1相互耦接(例如串连),亦可视为实质上使用同一条线圈;另一实施例,第三线圈N3是由第一线圈N1拉出并缠绕在第三位置103a。
请同时参阅图1B,图1B显示图1A变压装置100接上电源后的运作示意图。当变压装置100接上电源后,第一线圈N1产生磁通量且第三线圈N3产生磁通量须注意,如图1B所示,磁通量由两磁通分量与构成。其中,磁通分量与磁通量相耦合,并将磁通量的总和传导至第二线圈N2,与第二线圈N2耦合,以产生一等效电感值,并产生一等效电压。而磁通量的另一磁通分量因未与磁通量相耦合将成为第二线圈N2的另一漏电感L。
请同时参阅图1C,图1C显示图1A变压装置100接上电源后的等效电路图。本发明实施例的变压装置100通过第一线圈N1与第三线圈N3的耦接,即可提高第二线圈N2的电感量,亦可增加第二线圈N2的漏电感L。本发明实施例的变压装置已经由实验证明成效卓著,可参考下表一来了解:
表一为各线圈在不同匝数下,所产生的漏电感L值,此数据为实测的结果。当第一线圈N1的线圈匝数12圈,第二线圈N2的线圈匝数1500圈,第三线圈N3的线圈匝数为0圈时,第二线圈N2的漏电感L为90mH,此为现有技术完全不加入第三线圈N3地量测值;而当第一线圈N1的线圈匝数12圈,第二线圈N2的线圈匝数1500圈,第三线圈N3的线圈匝数为1圈时,第二线圈N2的漏电感L为110mH;当第三线圈N3的线圈匝数增加为2圈时,第一线圈N1与第二线圈N2的线圈匝数仍维持固定,第2线圈N2的漏电感L增加为140mH;同理,当第三线圈N3的线圈匝数增加为3圈时,第2线圈N2的漏电感L增加为140mH;当第三线圈N3的线圈匝数增加为4圈时,第二线圈N2的漏电感L增加为215MH。
表一各线圈的匝数与产生的漏电感L
N3 N1 N2 N2漏电感L 0 12 1500 90mH 1 12 1500 110mH 2 12 1500 140mH 3 12 1500 175mH 4 12 1500 215mH
由表一可知,第三线圈N3的线圈匝数增加时,即使不增加第一线圈N1与第二线圈N2的线圈匝数,依然可使第二线圈N2的漏电感L增加,且第三线圈N3的线圈匝数以线性增加,但第二线圈N2的漏电感L则可以非线性方式大为提高。因此,本发明实施例的变压装置,可通过第三线圈与第一线圈的匝数设定,任意调整第二线圈的漏电感的电感量。
图2A显示本发明另一实施例的变压装置200。变压装置200与变压装置100的差异在于,绕线元件201有第一支臂200a与第二支臂200b,且变压装置200具有两组第二线圈N21与N22,分设于第一支臂200a上的第一位置201a的两侧(第二位置202a、第三位置203a),第一线圈N1设置于两组第二线圈N21与N22之间,第三线圈N3缠绕于绕线元件201的第二支臂200b上的第四位置204a,该绕线元件201的第四位置204a包含一绕线架与一铁芯;铁芯设置于绕线架的内侧,以及第三磁通量通过该铁芯传送。其余运作原理皆与前一实施例相同,在此不再赘述。因此,同样通过第三线圈N3的效应将使第二线圈N21产生漏电感L21、第二线圈N22产生漏电感L22,如图2B所示。
须注意,本发明实施例变压装置的第二线圈虽然只有2组,但是本发明不应以此为限。另一实施例,第二线圈亦可有M组(M大于零,小于无限大)线圈。另一实施例,第一线圈亦可有O组(O大于零,小于无限大)线圈。当然,另一实施例,第三线圈的设计亦可包含有N组(N大于零,小于无限大)线圈。
综上所述,本发明实施例的变压装置可利用第三线圈的线圈匝数,在不增加第一线圈与第二线圈的线圈匝数前提下,来达成增加第二线圈漏电感的功效,并节省生产成本,解决现有技术的问题。