Brevet FR2492153A1 — publié le 19820416

Tranformateur de petite taille. La présente invention concerne un transforma- teur de petite taille dont l'enroulement comprend un fil- ruban isolé formé par une pellicule de matière plastique et un conducteur plat tel qu'un feuil de cuivre ou d'alumi- nium fixé à cette pellicule ou disposé sur cette pellicule. Il est de pratique classique d'utiliser le fil-ruban pour un transformateur de petite taille destiné à être utilisé dans un dispositif tel qu'un convertisseur CC-CC ou autre dispositif analogue. Le transformateur de petite taille de la technique antérieure est muni d'une bobine faisant corps avec un socle. En outre, selon la tech- nique antérieure, des fils conducteurs tubulaires fixés au fil-ruban s'étendant à partir de ce fil-ruban sont raccordés aux bornes présentes sur le socle en vue d'un connexion à un circuit extérieur. Il en résulte que cette structure d'une seule pièce présente des difficultés dans l'assemblage automatique des éléments du transformateur car le socle constitue un obstacle à un alignement rectiligne des fils conducteurs avec les bornes avec, pour conséquence, une mise en forme manuelle fastidieuse des fils conducteurs. En outre, du fait que les fils tubulaires ont chacun un diamètre con- sidérable, il est très difficile de les enrouler autour des bornes à l'aide des techniques habituelles de "wrapping". Par conséquent, les fils conducteurs tubulaires doivent être fixés de façon sûre aux bornes sans avoir recours à des techniques de "wrapping", en exigeant ainsi un outil spécial et en compliquant le procédé de fabrication. Le fil-ruban isolé est enroulé en couches sur la partie centrale d'une bobine isolante de manière à former une bobine et les fils conducteurs tubulaires sont reliés électriquement au fil-ruban enroulé. Par conséquent, la partie du fil-ruban se trouvant au-dessus du fil tubulaire sous- Jacent tend à faire saillie vers l'extérieur. Ceci entralne un déplacement du conducteur-ruban par rapport à l'axe lon- gintudinal de la pellicule isolante en matière plastique de sorte que la margê de sécurité entre les bords du conducteur et la pellicule isolante devient faible. Cette mare de sécurit tenrid à diminuer en fonction de la distance d'éloigne- ment par rapport à la bobine dans une mesure telle qu'il peut arriver que le transformateur ne satisfaaepasesex1acesd'Isolemet nominaux. On a donc rencontré dans la technique antérieure des à difficultés/enroulerconvenablement le fil-ruban en couches parallèles de manière à éviter les problèmes précités. Par ailleurs, dans la technique antérieure, la surface extérieure du filruban enroulé est entouréepar une bande isolante de manière que la bobine soit isolée de la structure de noyau. Toutefois, du fait que le fil-ruban enrou- lé fait partiellement saillievers l'extérieur en raison de la présence du fil conducteur, un intervalle d'air risque d'appa- raltre entre une partie de rebord de la bobine et un bord de la bande isolante précitée, ceci se traduisant par une possibilité de diminution de distance entre le conducteur du fil-ruban et le noyau et, par conséquent, une diminution de l'isolement. C'est pourquoi, on a rencontré des difficultés dans les exigences ordinaires de sécurité dans le cas ou le transformateur est soumis à des tensions élevées. C'est pourquoi un objet de la présente invention est de procurer un transformateur de petite taille qui permet d'enrouler facilement le filruban isolé sur la bobine de manière à permettre un assemblage automatique des éléments du transformateur. Un autre objet de la présente invention est de procurer un transformateur de petite taille qui supprime le besoin d'avoir recours à des bornes pcrla connexion des fil- conducteurs. Un autre objet de la présente invention est de procurer un transformateur de petite taille qui empêche le conducteur plat de l'enroulementde se déplacer par rapport à la position correcte grace à une connexion à des fils-conduc- teurs tubulaires. Un autre objet encore de la présente invention est de procurer un transformateur de petite taille qui assure. un isolement excellent. Pour obtenir un ou plusieurs de ces objets, la présente invention envisage de séparer la bobine du socle auquel on 1' accouple de façon détachable pendant l'assemblage. Le socle est pourvu d'une pluralité de fentes verticales dans lesquelles des fils conducteurs tubulaires sont intro- duits et maintenus en position pour servir de bornes. La partie centrale de la bobine est épaulée dans une direction parallèle à son axe longitudinal de manière à permettre au fil conducteur tubulaire qui est relié à la couche intérieure extrême du fil-ruban d'être logé dans la partie épaulée afin que ce fil-ruban soit enroulé sous forme de couches parallèles partout entre la couche intérieure extrême et la couche extérieure extrême. Ces objets, avantages et caractéristiques de la présente invention ainsi que d'autres obJets, avantages et caractéristiques de celles-ci appatattront dans la descrlp- tion détaillée donnée cl-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée du transformateur de petite tall&e de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe par A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue latérale du trantbrmateur teur à l'état assemblé; et la figure 4 est une vue illustrant un fil conducteur tubulaire assujetti fermement dans une fente ver- ticale du socle de la figure 1. En se référant maintenant aux figures 1 et 2, on voit que l'on y a représenté un transformateur de petite taille selon la présente invention. Comme représenté sur la figure 1, le transformateur comprend, d'une façon générale, une bobine isolante 1, un socle isolant 2 comportant une ouverture 17 de forme allongée dans laquelle la partie infé- rieure 4 de la bobine 1 est embottée de façon démontable quand ce socle et cette bobine ont été assemblés mutuellement, une paire d'éléments de recouvrement ou éléments latéraux 18 des- tinés à être montés sur les cstés opposés de la bobine 1 d'une manière que l'on décrira par la suite, et une structure de noyau formée par un boyau 15 à profil en E et un noyau 16 en forme de barreau. La bobine 1 comprend une partie centrale creuse 6 ayant une section transversale rectangulaire et autour de laquelle un fll-ruban isolé est enroulé. La structure creuse centrale 6 est épaulée sur une partie ou la totalité de sa circonférence, comme représenté en 3, d'une quantité de préfé- re nce égale au diamètre d'un fil conducteur tubulaire frmant une partie épaulée 14 et s'étendant entre des rebords supé- rieur et inférieur 7 et 20. Les rebords inférieurs 20 appar- tiennent à la partie inférieure 4 qui comprend une paire de plaques4a de forme allongée dont chacune comporte des pattes de retenue ou butée 5 de section droite triangulaire. On for- me les longues plaques 4a et les rebords inférieurs 20 en coupant en biseau les parties d'angle d'une structure rectan- gulaire de manière que les bords extérieurs 20a des rebords 20 soient décalés vers l'intérieur par rapport aux bords extérieurs des plaques 4a. Le rebord supérieur 7 a une forme rectangulaire et est constitué par une paire d'éléments ver- ticOum guides 8 qui s'étendent sur la longueur du rebord 7 entre les bords 7a qui sont alignés verticalement avec les bords 20a des rebords Inférieurs 20. Chacun des éléments de recouvrement 18 présente une section droite en forme de U dans son ensemble et une paire de parties d'extrémité coudées à angle droit. Les par- ties d'extrémité coudées à angle droit forment Is fentes hovinzontales 32a et 32b, les plaques latérales 19 de chaque élément de recouvrement 18 formant entre elles une fente ver- ticàle 31. Les branches supérieure et inférieure de chaque élément de recouvrement 18 sont espacées l'une de l'autre d'une distance égale à la distance comprise entre la surface supérieure du rebord 7 et la surface inférieure du rebord 20. Le socle 2 comporte une pluralité de fentes verticales 10 sur ses deux ctés, chaque fente comportant une ou plusieurs saillies 21 destinées à maintenir en posi- tion un fil conducteur tubulaire qui sert de borne d'une manière que l'on va décrire de façon plus détaillée par la suite. Le socle 2 comporte en outre une pluralité d'évidements 9 dans lesquels les saillies 5 de la bobine 1 viennent s'en- gager lorsque l'on assemble le socle et la bobine. Un fil-ruban isolé est enroulé sur la partie centrale 6 de la bobine 1 de manière à former un en- roulement primaire 11 puis un enroulement secondaire 12 sur cet enroulement primaire (voir figure 2). La largeur de la pellicule isolante de ce fil-ruban est sensiblement égale à l'espacement entre les rebords 7 et 20 de la bobine 1. Un fil conducteur tubulaire 13 est soudé à l'une des extré- mités du conducteur du flIl-ruban de l'enroulement primaire 11. Le fil conducteur tubulaire 13 est logé dans la partie épaulée 14 de manière à permettre aux couches sous-jacentes dI_ repse de l'enroulement / disposées sous une forme parallèle sur la totalité de la circonférence de la partie centrale 6. Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure 2, d'autres fils conducteurs tubulaires sont soudés à l'autre extrémité de l'enroulement primaire 11 et aussi aux deux extrémités de l'enroulement secondaire 12, respectivement, de manière que chaque fil conducteur soit disposé audessus de la l rtle épaulée 14 tout en ne recouvrant pas le ou les fils conduc- teurs sous-jacents. Les inconvénients du transformateur de la technique antérieure se trouvent donc éliminés. Du fait que le socle 2 est séparé de la bobine 1, on peut enrouler le fil-ruban facilement autour de la bobine 1 puis embotter la bobine 1 dans le socle 2. Quand on a enroulé les enroulements primaire et secondaire sur la bobine 1, on monte les éléments de re- couvrement 18 sur la bobine de manière que leurs fentes supérieures 32a fassent partie de l'espace dans lequel le noyau 16 enfbrme de barreau est logé et leurs fentes infé- rieures 32b fassent partie de l'espace dans lequel la partie inférieure 15a du noyau 15 à profil en E est logée. Les fentes verticales 31 des éléments de recouvrement 18 sont positionnées de manière à délimiter des espaces respectifs destinés à loger les branches ou parties latérales 15b du noyau 15. On peut assembler le noyau 15 à profil en E avec la bobine 1 en introduisant les branches latérales a du noyau dans les fentes 31 des éléments de recouvrement latéraux isolants 18 et la branche centrale 15c de ce noyau dans la partie centrale creuse 6 de la bobine 1. On forme ainsi une paire de circuits magnétiques identiques en intro- duisant le noyau 16 en forme de barreau dans l'espace délimité par les éléments verticaux 8 et en engageant fermement ce noyau dans les fentes alignées 32a des éléments latéraux 18 pour établir un contact avec I'extrémité de chaque branche du noyau 15 à profil en E. On fixe l'un à l'autre le noyau 16 en forme de barreau et le noyau 15 à profil en E en utilisant un moyen de support approprié, comme par exemple des bandes métalliques ou un adhésif. Par conséquent, la distance entre le conducteur plat de la bobine et la structure du noyau est rendue sur sa totalité considérablement plus grande que ce qui était possi- ble d'obtenir avec lestransformateur de la technique antérieure. Cet agencement répond aux normes de sécurité, c'est-à-dire aux exigences d'isolement, du transformateur destiné à être utilisé dans une grande diversité d'applications. On assemble la bobine 1, maintenant pourvue de la structure de noyau, avec le socle 2 en introduisant simple- ment la partie inférieure 4 de cette bobine dans l'ouverture 17 de ce socle Jusqu'à ce que les salllles 5 viennent s'engager dans les évidements 9. Dans ces conditions, le rebord 20 de la bobine 1 se trouve au-dessus de la surface supérieure 22. de la base 2, comme représenté sur la figure 3, de manière qu'un espace subsiste entre ce rebord et cette surface dans le but de permettre aux fils conducteurs tubulaires 13 de s'étendre Jusqu'aux fentes verticales 10 dans laquelle chaque fil tubulaire est fixé solidement entre les saillies 21, comme représenté sur la figure 4. Cette disposition sert à supprimer le besoin d'utiliser des bornes pour une connexion électrique avec un dispositif associé. Le mode de réalisation représenté et décrit ci-desssusne constitue qu'une forme préférée de l'invention. Diverses variantes et mod ifications apparattront à l'homm de l'art dans le cadre de la présente invention. Par exemple, la partie centrale de la bobine pourrait être modifiée de manière à présenter une section droite annulaire. Dans le mode de réalisation préféré représenté, la partie centrale 6 est épaulée d'une façon générale à angle droit mais cet épaulement n'est pas nécessairement limité à un tel angle. En outre, le rebord 7 peut être modifié de manière à avoir une configuration circulaire, la section droite de la fente 31 étant modifiée en conséquence. De plus encore, les plaques 4a de forme allongée peuvent être modiflées de manière à comporter des butées ou des saillies dans leurs parties supé- rieures. Quand on embotte la bobine 1 dans le socle 2, ces butées ou saillies viennent en contact avec les surfaces supérieures 22 en empêchant ainsi la bobine 1 de pénétrer davantage dans le socle 2. REVENDICATIONS 1. Transformateur de petite taille caractérisé par le fait qu'il comprend une bobine Isolante comportant une paire de rebords et une partie centrale autour de la- quelle un fil-ruban Isolé est enroulé en couches, au moins une partie de ladite partie centrale étant épaulée dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de ladite bobine pour loger, dans ladite partie épaulée, un fil conducteur relié à la couche Intérieure extrgme dudit fil-ruban. 2. Transformateur de petite taille caractérisé par le fait qu'il comprend une bobine isolante comportant une partie centrale creuse autour de laquelle un fil-ruban isolé-est enroulé en couchesparallèleset une paire de rebords entre lesquels s'étend ladite partie centrale, deux éléments latéraux Isolants dont chacun a une section droite en forme de U et comporte une paire de parties d'extIémité coudées à angle droit, ces éléments latéraux étant disposés de façon opposée de manière à maintenir ladite paire de rebords entre les parties d'extrémité coudées à angle droit, une structure de noyau à profil en E comportant une partie intérieure s'étendant jusque dans ladite partie centrale creuse et des parties extérieures s'étendant jusque dans les parties à profil en U desdIts éléments latéraux isolants, et un noyau en forme de barreau positionné dans lesdites parties d'extrémité coudées à angle droit de manière à former des boucles magnétiques fermées conjointement avec ladites struc- ture de noyau à profil en E. 3. Tranformateur de petite taille caractérisé par le fait qu'il comprend une structure de noyau comportant une partie Intérieure, une paire de parties extérieures, une partie inférieure et une Partie supérieure, et une bobine isolante comportant, d'une part, une partie centrale creuse dans laquelle la partie intérieure de ladite structure de noyau s'étend et autour de laquelle est enroulé un fil-ruban isolé et, d'autre part, une paire de rebords entre lesquels s'étend.ladite partie centraleun desdits rebords étant pour- vu d'une paire de premiers éléments opposés formant entre eux une fente à extrémité ouverte pour loger la partie supé- rieure de ladite structure de noyau, l'autre rebord étant muni d'une paire de secondsélémentsopposés formant entre eux une fente à extrémité ouverte ainsi qu'une portion de chacune des partie extérieure de ladite structure de noyau, et un socle asemblé de façon détachable avec lesdits seconds élé- ments opposés de la bobine. 4. Transformateur de petite taille suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit socle comporte une pluralité de fentes de forme allongée dont chacune comprend au moins une saillie pour la fixation dans ladite fente d'une partie d'un fil conducteur qui est relié audit fil-ruban pour servir de borne. 5. Transformateur de petite taille suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie centrale de ladite bobine est épaulée dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de ladite bobine pour loger, dans ladite partie épaulée, un fil conducteur relié à la couche intérieure extrême dudit fil-ruban. 6. Transformateur de petite taille comprenant une structure de noyau comportant une partie intérieure, une paire de parties extérieures, une partie inférieure et une partie supérieure, et une bobine isolante comportant, d'une part, une partie centrale creuse dans laquelle la partie intérieure de ladite structure de noyau s'étend et autour de laquelle un fil-ruban isolé est enroulé et, d'autre part, une paire de rebords entre lesquels s'étend ladite partie centrale, un desdits rebords étant pourvu d'une paire de premierséléments opposés formant-, entre eux, une fente à extrémité ouverte pour loger la partie supérieure de ladite structure de noyau, l'autre rebord étant pourvu d'une paire de seconds éléments opposés comportant un premier moyen d'engagement et formant entre eux une fente à extrémités ouvertes pour loger la partie inférieure de ladite structure de noyau, un support comportant un second moyen d'engagemertà lde duquel lesdits seconds éléments opposés de la bobine sont montés de façon détachable par l'intermédiaire dudit premier moyen d'engagement, et deux éléments latéraux iso- lants dont chacun a une section droite en forme de U et comporte une paire d'extrémités coudées à angle droit, ces éléments latéraux étant positionnés de façon opposée de manière à maintenir ladite paire de rebords entre les parties coudées à angle droit, les parties extérieures de ladite structure de noyau s'étendant jusque dans les parties en forme de U desdits éléments latéraux isolaits respectivement. 7. Transformateur de petite taille caractérisé par le fait qu'il comprend une structure de noyau comportant une partie Intérieure, une paire de parties extérieures, une partie inférieure et une partie supérieure, et une bobine comportant, d'une part, une partie centrale creuse dans laquelle la partie intérieure de ladite structure de noyau s'étend et autour de laquelle un fil-ruban isolé est enroulé et, d'autre part, une paire de rebords entre lesquels s'étend la partie centrale, ladite partie centrale étant épaulée dans une drection parallèle à l'axe longitudinal de ladite bobine pour loger, dans la partie épaulée, une fil conducteur relié à la couche intérieure extrême dudIt fil-ruban, un desdits rebords étant pourvu d'une paire de premiers éléments opposés formant entre eux une fente à extrémitésouverte pour loger la partie supérieure de ladite structure de noyau, l'autre rebord étant pourvu d'une paire-de seconds éléments opposés comportant un premier moyen d'engagement et formant entre eux une fente à extrémité ouverte pour loger la partie inférieure de ladite structure de noyau, un socle comportant un second moyen d'engagement avec lequel lesdits éléments opposés de la bobine sont montés de façon détachable par l'intermédiaire dudit premier moyen d'engagement, et. deux éléments latéraux isolants dont chacun a une section droite en forme de U et comporte une paire de parties d'extrémité coudées à angle droit, ces éléments latéraux étant positionnés de façon opposée de manière à maintenir ladite paire de rebords entre les parties d'extrémité coudées à angle droit, lesdites parties extérieures de la structure de noyau s'étendant jusque dans les parties profilées en U desdits éléments laté- raux isolants, ledit socle comportant une pluralité de fentes de forme allongée dont chacune comprend au moins une saillie pour la fixation dans la fente d'une partie d'un fil conducteur qui est relié audit fil-ruban pour servir de borne en vue d'une connexion à circuit extérieur.