繞組之間的耦合來提供變壓器效率，并進而提供電源效率。發(fā)明人還提出增加原、副邊繞組之間耦合的一種方式是交叉繞制原、副邊線圈繞組。由此，在圖4中，雖然原邊及副邊繞組依然從內(nèi)至外分層繞制在骨架上，但是與圖2所示不同的是，繞組共繞制成4層，而非圖2所示的三層。具體地，如圖4所示，原邊繞組32包括串聯(lián)的兩個原邊子繞組，即原邊子繞組32-1和原邊子繞組32-2。每個原邊子繞組各自繞制成一層。副邊繞組34夾在兩個原邊子繞組32-1和32-2之間。副邊繞組36繞制在最外層。兩個原邊子繞組的中間抽頭彼此焊接在一起，以實現(xiàn)串聯(lián)。優(yōu)選地，相鄰的兩個繞組層之間設置有絕緣層40。
[0032]下面結(jié)合圖4具體描述繞制方式。
[0033]假定，變壓器包括的原邊繞組32、第一副邊繞組34和第二副邊繞組36之間的匝數(shù)比為M:N:K，其中M代表原邊繞組32，N代表第一副邊繞組34，K代表第二副邊繞組36。繞制時，首先將原邊繞組的一端連接在骨架上的端子4上，先在最里層(即第一層)繞M/2匝的原邊繞組(即形成原邊子繞組32-1)，留出中間抽頭33-1。然后，在第二層(與最里層相鄰且在其外側(cè))繞制第一副邊繞組34的N匝。第一副邊繞組34的一端連接到端子5，繞制完成后的另一端連接到端子6上。接下來，在第三層(與第二層相鄰且在其外層)繞制原邊繞組剩余的M/2匝(即，原邊子繞組32-2)。將原邊子繞組32-2的一端33-2與中間抽頭33-1連接，同向繞制剩余的M/2匝數(shù)，繞制完成后的一端連接至端子3上。兩個中間抽頭33-1和33-2進行焊接連接，形成一個焊接的中間節(jié)點33。最后，在第四層(最外層)繞制第二副邊繞組36，第二副邊繞組36的兩端分別連接在端子7、8上。繞制時，相鄰層之間繞制例如絕緣膠紙之類的絕緣層40。第四層之外也繞制絕緣層40，且用絕緣膠紙纏繞焊接好的中間節(jié)點33。按照圖4繞制好的繞組通過骨架10上的端子14連接到電源電路。然后按照圖3A和圖3B所示將磁芯20-1和20-2插入骨架10的磁芯孔。上電后調(diào)整磁芯間隙，再將磁芯固定，即可使用。
[0034]如圖4所示按照本實用新型提出的繞制方法制作的變壓器在性能方面有所改進。測試表明，在功率因數(shù)大于0.95情況，當電源輸出電流在1.45A (在輸出電壓5V，25°C下)時，電源效率上升到61 %。顯然，由于原邊繞組與第一副邊繞組交叉繞制，原、副邊繞組之間的耦合增強，從而提高變壓器的效率。
[0035]圖4所示的繞制方法僅僅是示例性的。在實際的變壓器設計中，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以基于上述原、副邊交叉繞制的思想，想到其他可替換的解決方案。例如，原邊繞組32可以劃分成彼此串聯(lián)的多于兩個的原邊子繞組，每兩個由原邊子繞組形成的繞制層之間繞制一個副邊繞組。可選地，每兩個原邊子繞組的繞制層之間也可設置兩個副邊繞組。另外，在圖4的例子中，將用作輸出繞組的第一副邊繞組34夾在兩個原邊子繞組之間。根據(jù)需要也可將第二副邊繞組36夾在兩個原邊子繞組之間。此外，可選地，副邊繞組的個數(shù)如果需要可以多于兩個，與圖4中第二副邊繞組功能相同的副邊繞組可以繞制在第二副邊繞組之外。
[0036]采用本實用新型提出的變壓器，可以在變壓器參數(shù)不變的情況下，通過改進變壓器繞組的繞制方法，提高電源的工作效率，工藝簡單，易于實現(xiàn)，且保證電源的輸入波形失真小。
[0037]本實用新型提出的變壓器可應用在鐵路LED信號燈的電源中。鐵路信號燈例如包括至少一個LED燈；一個驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述LED燈；一個電源，用于給所述驅(qū)動電路供電，其中所述電源包括具有如上所述繞制結(jié)構(gòu)的變壓器。
[0038]應當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
[0039]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種變壓器，其用于鐵路信號燈的電源中，包括: 一個骨架(10)，其中心具有一個貫穿的磁芯孔(12)； 兩個磁芯(20_1、20_2)，其從兩端插入所述骨架(10)上的磁芯孔(12); 線圈繞組(30)，從內(nèi)至外分層繞制在所述骨架(10)上，其中所述線圈繞組(30)包括一個原邊繞組(32)和至少兩個副邊繞組(34、36); 其特征在于，所述原邊繞組(32)由串聯(lián)的至少兩個原邊子繞組(32-1、32-2)構(gòu)成，且每個原邊子繞組(32-1、32-2)各繞制成一層，兩個所述原邊子繞組(32-1、32-2)之間繞制有一個或兩個所述副邊繞組(34、36)。2.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，所述原邊繞組(32)包括串聯(lián)的第一原邊子繞組(32-1)和第二原邊子繞組(32-2)，所述第一原邊子繞組(32-1)繞制在最內(nèi)層，一個所述副邊繞組(34)繞制在所述第一原邊子繞組(32-1)和第二原邊子繞組(32-2)之間，其他副邊繞組(36)分層繞制在所述第二原邊子繞組(32-2)外側(cè)。3.如權(quán)利要求2所述的變壓器，其特征在于，繞制在所述第一原邊子繞組(32-1)和所述第二原邊子繞組(32-2)之間的所述副邊繞組(34)用作輸出繞組。4.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，兩個相鄰的線圈繞組層之間設置有絕緣層(40)。5.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，每個所述磁芯(20-1、20-2)采用EF型。6.一種電源，其給鐵路LED信號燈供電，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1-5中任一所述的變壓器。7.一種鐵路信號燈，其特征在于，包括 至少一個LED燈； 一個驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述LED燈； 一個電源，用于給所述驅(qū)動電路供電，其中所述電源包括如權(quán)利要求1-5中任一所述的變壓器。
【專利摘要】本實用新型提出變壓器、具有該變壓器的電源以及鐵路信號燈。一種變壓器，其適用于鐵路信號燈的電源中。該變壓器包括一個骨架(10)和繞在骨架上的線圈繞組。線圈繞組從內(nèi)至外分層繞制在骨架上，其中所述線圈繞組(30)包括一個原邊繞組(32)和至少兩個副邊繞組(34、36)；其特征在于，所述原邊繞組(32)由串聯(lián)的至少兩個原邊子繞組(32-1、32-2)構(gòu)成，且每個原邊子繞組(32-1、32-2)各繞制成一層，串聯(lián)的兩個所述原邊子繞組(32-1、32-2)之間繞制有一個或兩個所述副邊繞組(34、36)。所述電源以及鐵路信號燈包括上述的變壓器。
【IPC分類】H01F27/30, H01F38/00, B61L5/18
【公開號】CN204632537
【申請?zhí)枴緾N201520191381
【發(fā)明人】程耀仲, 隋功浩, 張奇
【申請人】西門子信號有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月31日