變壓器、具有該變壓器的電源以及鐵路信號(hào)燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總體涉及一種鐵路信號(hào)燈領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路信號(hào)燈的電源中所使用的變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)照明技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型綠色照明產(chǎn)業(yè)。作為光源，LED具有節(jié)能、環(huán)保和長(zhǎng)壽命三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。近些年，LED也逐步應(yīng)用于鐵路信號(hào)領(lǐng)域。
[0003]鐵路信號(hào)燈需要具有較高的可靠性。然而，LED信號(hào)燈控制電路容易受環(huán)境和電磁干擾而出現(xiàn)誤點(diǎn)和滅燈燈現(xiàn)象。為了提高LED信號(hào)燈的抗干擾能力，LED的控制電路需要實(shí)時(shí)測(cè)量輸入電壓值，當(dāng)輸入電壓大于門(mén)限檢測(cè)設(shè)定值時(shí)LED點(diǎn)亮，否則LED熄滅。為了能夠準(zhǔn)確測(cè)量控制電路該輸入電壓的幅值，鐵路LED信號(hào)燈的電源通常采用反激式功率因數(shù)校正(PFC)控制電路，使電源獲得較高的功率因數(shù)，并使輸入波形畸變較小。這種電源中高效變壓器的設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵因素之一。
[0004]圖1示出了常規(guī)用于LED信號(hào)燈電源中的變壓器原理圖。如圖1所示，變壓器中的線(xiàn)圈繞組包括原邊繞組32、第一副邊繞組34和第二副邊繞組36。原邊繞組32接收整流后的半正弦波電壓。第一副邊繞組34可以充當(dāng)開(kāi)關(guān)電源中的輸出繞組，用來(lái)給LED驅(qū)動(dòng)電路供電。第二副邊繞組36為PFC電路提供電源以及LED檢測(cè)使用。
[0005]圖2示出現(xiàn)有LED信號(hào)燈電源中變壓器線(xiàn)圈繞組的一種繞制方式。如圖2所示，原邊繞組32、第一副邊繞組34和第二副邊繞組36按照從內(nèi)至外順序依次分層繞制在變壓器的骨架10上。即，原邊繞組32在內(nèi)層，第一副邊繞組34在中間層，第二副邊繞組36繞制在最外層。這種繞制方式如果配合PFC控制電路使用，當(dāng)功率因數(shù)在0.95以上時(shí)，隨著輸出電流的增加，電源的效率降低，例如當(dāng)電源輸出電流為大約1.45A(在輸出電壓5V，25°C下)時(shí)，效率只有37%。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種適用于鐵路LED信號(hào)燈電源的變壓器，該變壓器能夠配合PFC控制電路在電流增加時(shí)保持高的有效功率。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)用新型提出的用于鐵路信號(hào)燈的電源中的變壓器包括:一個(gè)骨架，其中心設(shè)置有一個(gè)貫穿的磁芯孔；兩個(gè)磁芯，其從兩端插入所述骨架上的所述磁芯孔；線(xiàn)圈繞組，從內(nèi)至外分層繞制在所述磁芯孔外壁上，其中所述線(xiàn)圈繞組包括一個(gè)原邊繞組和至少兩個(gè)副邊繞組；其特征在于，所述原邊繞組由串聯(lián)的至少兩個(gè)原邊子繞組構(gòu)成，且每個(gè)原邊子繞組各繞制成一層，串聯(lián)的兩個(gè)所述原邊子繞組之間繞制有一個(gè)或兩個(gè)所述副邊繞組。
[0008]優(yōu)選地，所述原邊繞組包括串聯(lián)的第一原邊子繞組和第二原邊子繞組，所述第一原邊子繞組繞制在最內(nèi)層，一個(gè)所述副邊繞組繞制在所述第一原邊子繞組和第二原邊子繞組之間，其他副邊繞組分層繞制在所述第二原邊子繞組外側(cè)。更為優(yōu)選地，繞制在所述第一原邊子繞組和所述第二原邊子繞組之間的所述副邊繞組用作輸出繞組。尤為優(yōu)選地，兩個(gè)相鄰的繞組層之間設(shè)置有絕緣層。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)磁芯從所述磁芯孔兩端插入并對(duì)接，且磁芯設(shè)置成套設(shè)于所述骨架上。優(yōu)選地，所述磁芯采用EF型。
[0010]根據(jù)跟實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型還提出一種電源，其給鐵路LED信號(hào)燈供電，該電源包括如上所述的變壓器。
[0011]根據(jù)跟實(shí)用新型的又一個(gè)方面，本實(shí)用新型還提出一種鐵路LED信號(hào)燈，其包括至少一個(gè)LED燈；一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)所述LED燈；一個(gè)電源，用于給所述驅(qū)動(dòng)電路供電，其中所述電源包括如上所述的變壓器。
[0012]采用本實(shí)用新型提出的變壓器，可以在變壓器參數(shù)不變的情況下，通過(guò)改進(jìn)變壓器繞組的繞制方法，提高電源的工作效率，工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且保證電源的輸入波形失真小。同等條件下，電源的工作效率可以從大約37%提高到61%。
[0013]下文將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說(shuō)明】?jī)?yōu)選實(shí)施例，對(duì)切換裝置的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0014]以下附圖僅對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū緦?shí)用新型的范圍。
[0015]圖1示出了鐵路LED信號(hào)燈電源中變壓器的原理圖。
[0016]圖2示出現(xiàn)有的鐵路LED信號(hào)燈電源中變壓器的繞制方式。
[0017]圖3A和圖3B示出根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于鐵路LED信號(hào)燈電源中的變壓器結(jié)構(gòu)。
[0018]圖4示出圖3A和圖3B中所示變壓器的繞制方式。
[0019]附圖標(biāo)記列表:
[0020]10:骨架12:磁芯孔14:端子
[0021]20-1，20-2:磁芯
[0022]30:線(xiàn)圈繞組32:原邊繞組 32-1:原邊子繞組32_2:原邊子繞組
[0023]34:第一副邊繞組36:第二副邊繞組
[0024]40:絕緣層 33、33-1、33_2:中間抽頭
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示結(jié)構(gòu)相同或結(jié)構(gòu)相似但功能相同的部件。
[0026]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0027]為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，為使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。
[0028]在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。另外，在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示它們的重要程度及順序等。
[0029]圖3A和圖3B示出根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的變壓器結(jié)構(gòu)。圖4示出圖3A和圖3B中變壓器的繞制方式。如圖3A、圖3B以及圖4所示，骨架10，也稱(chēng)繞線(xiàn)架，具有沿H方向延伸的中空部分，用于容納磁芯，也可稱(chēng)作磁芯孔12。兩個(gè)磁芯可以插入該磁芯孔12，優(yōu)選磁芯還套設(shè)在骨架10上。在圖3A和圖3B所示例子中，兩個(gè)磁芯20-1和20_2的中間部分可從磁芯孔12兩端插入并對(duì)接，且形成套設(shè)于骨架10的形狀。優(yōu)選地，磁芯20-1和20-2采用EF型，如圖4所示。
[0030]如圖3A和圖3B所示，骨架10上還具有端子14，端子14用于連接和固定繞組接頭。在圖4中每個(gè)端子都設(shè)有端子序號(hào)。在本文中以端子14來(lái)指代所有或任意一個(gè)序號(hào)的端子。如圖4所示，例如，線(xiàn)圈繞組的一個(gè)端頭可以固定在左側(cè)的一個(gè)端子6上，然后線(xiàn)圈繞組在垂直于紙面的方向上繞制在骨架10上，一層繞制完畢后繞組的另一個(gè)端頭固定在右側(cè)一個(gè)端子5上。圖中X表示沿垂直進(jìn)入紙面的方向進(jìn)入，圖中點(diǎn)表示沿垂直于紙面方向拉出。
[0031]在本實(shí)用新型中，發(fā)明人提出通過(guò)增加原、副邊