[实用新型]开关磁阻式变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器，特别是涉及一种开关磁阻式变压器。 

背景技术

参见图1所示，现有的变压器，例如一种由E型铁心及I型铁心组成的变压器1，其上的初级线圈11与次级线圈12是以紧实耦合(tight coupling)方式绕设于铁心上，且由于现有的铁心通常由单一材料制成，先天的材料特性限制使得铁心之间需保留气隙以避免磁饱和，但也因此产生负磁性阻尼效应，使得其输出能量小于输入能量，即增益值永远小于1，且输出端OUT的反电动势会直接冲击输入端IN，涡电流损失大，因此即使变压器1的转换效率再高，亦只能做电能的传递或转移。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有正磁性阻尼效应的开关磁阻式变压器。 

本实用新型开关磁阻式变压器包括一铁心单元及至少一线圈；该铁心单元呈“日”形，且由至少一种铁心材料组成而同时具有电感性与电容性；该线圈与该铁心单元呈松散耦合地绕设于该铁心单元。 

较佳地，在一实施例中，该铁心单元包含一个同时具有电感性与电容性，且呈“口”形的PN半导体型铁心，及一个设于该PN半导体型铁心内部或侧边的永久磁铁，且该开关磁阻式变压器的线圈绕设于该PN半导体型铁心上，该PN半导体型铁心是一固态电感器。 

较佳地，在一实施例中，该铁心单元包含呈“口”形且重叠设置的一个具有电感性的锰-锌铁心及一个具有电容性的镍-锌铁心，以及一个夹设于该锰-锌铁心及该镍-锌铁心之间的永久磁铁，且该开关磁阻式变压器的线圈绕设于该锰-锌铁心及该镍-锌铁心相重叠的一侧边上。 

较佳地，在一实施例中，该铁心单元包含具有电容性且呈“日”形的一第一硅钢片组及一第二硅钢片组，以及一个具有电感性且呈“日”形的一非晶质铁心，其中该第一硅钢片组与该第二硅钢片组分别固定在该非晶质铁心的相反两面而组成该铁心单元，且开关磁阻式变压器的线圈包含与铁心单元呈松散耦合地分别绕设在该铁心单元的相反两侧边的一第一线圈及一第二线圈。 

本实用新型的有益效果在于：借由提供一同时具有电感性与电容性且没有气隙的铁心单元，以及至少一松散耦合地绕设于铁心单元上的线圈，使得借由线圈输入能量对铁心单元激磁时，能使铁心单元迅速达到磁饱和，而于停止输入能量至线圈时，铁心单元会产生正磁性阻尼效应，而将产生的涡电流耦合至线圈，使得线圈的输出能量大于输入能量。 

附图说明

图1是现有一种变压器的构造示意图。 

图2是本实用新型开关磁阻式变压器的第一较佳实施例的构造示意图。 

图3是第一较佳实施例的一变化实施态样。 

图4是本实用新型开关磁阻式变压器的第二较佳实施例的铁心单元的构造分解示意图。 

图5是第二较佳实施例的构造组合示意图。 

图6是本实用新型开关磁阻式变压器的第三较佳实施例的铁心单元的构造分解示意图。 

图7是第三较佳实施例的构造组合示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。 

本实用新型开关磁阻式变压器主要包括一铁心单元及至少一绕设在铁心单元上的线圈，其中铁心单元概呈“日”形，并由至少一种铁心材料组成以同时具有电感性与电容性，且线圈是与铁心单元松散耦合(loose coupling)地绕设于铁心单元。 

例如图2所示，本实用新型第一较佳实施例的铁心单元21包含 一个同时具有电感性与电容性，且概呈“口”形(或环状)的PN半导体型铁心22，例如固态电感器，以及一个设于PN半导体型铁心22内部的永久磁铁23，其与PN半导体型铁心22共同构成一概呈“日”形的铁心。且本实施例的一线圈24绕设于PN半导体型铁心22上。由于线圈24与PN半导体型铁心22是松散耦合，且PN半导体型铁心22本身及其与永久磁铁23之间没有气隙，使得由线圈24输入能量对铁心单元21激磁时，铁心单元21会因为线圈24的磁场及永久磁铁23的负阻抗(负电感)效应而迅速达到磁饱和，并于停止输入能量至线圈24时，铁心单元21会产生正磁性阻尼效应(磁场换相，magnetic shunt)，并使释放磁能产生的涡电流耦合至线圈24，使线圈24的输出能量大于输入能量。 

此外，本实施例的永久磁铁23除了设置在PN半导体型铁心22内部外，亦可如图3所示，将永久磁铁23设置在PN半导体型铁心22的外侧边，而同样能达到使铁心单元21被激磁时迅速达到磁饱和的功效。