CN102982969A - 脉冲变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种脉冲变压器包括：第一磁块，呈圆盘状并具有从其边缘垂直于其圆盘状的平面延伸出的侧壁；第二磁块，呈圆盘状并具有从其圆心处突出的凸圆柱，其中所述第二磁块适于紧密地盖合于所述第一磁块上；以及多层初级线圈和多层次级线圈，套设于所述第二磁块的凸圆柱上且所述初级线圈和所述次级线圈中的每一层都是具有内圈线头和外圈线头的螺旋式线圈，其中，所述初级线圈或次级线圈的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使所述多层初级线圈或次级线圈以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联。本发明的脉冲变压器具有易加工、少漏磁的优点。

Description

脉冲变压器
技术领域
本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种结构新颖的脉冲变压器。
背景技术
脉冲变压器是一种宽频变压器。对脉冲变压器而言，因为主要考虑波形传送问题。即使同样是宽频带变压器，但只要波形能满足设计要求，磁心也可以工作在非线性区域。因此，其外形可做得比通信用变压器小很多。还有，除通过大功率脉冲外，变压器的传输损耗一般还不大。因此，所取磁心的尺寸大小取决于脉冲通过时磁通量是否饱和，或者取决于铁耗引起的温升是否超过允许值。
传统的变压器的上磁块结构大体上呈“E”型、“C”型或者“O”型结构。这些上磁块和线圈之间采用的是“电路包围磁路”的结构，线圈两侧的部分磁场不能得到充分的利用，因此漏磁量大，还会导致变压器效率低、体积大、成本高等问题。
此外，现有技术的脉冲变压器的初级线圈和次级线圈之间普遍采用“首尾相交”的形式，即初级线圈的内圈线头和次级线圈的外圈线头相接。这样连接的问题在于：如图6所示，必须将线圈601的内圈线头跨整个线圈引出，以便同另一线圈的外圈接头相连接。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提出了一种结构创新的脉冲变压器，该脉冲变压器包括：第一磁块，呈圆盘状并具有从其边缘垂直于其圆盘状的平面延伸出的侧壁；第二磁块，呈圆盘状并具有从其圆心处突出的凸圆柱，其中所述第二磁块适于紧密地盖合于所述第一磁块上；以及多层初级线圈和多层次级线圈，套设于所述第二磁块的凸圆柱上且所述初级线圈和所述次级线圈中的每一层都是具有内圈线头和外圈线头的螺旋式线圈，其中，所述多层初级线圈中的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使所述多层初级线圈以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联，其中，所述多层次级线圈中的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使所述多层次级线圈以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联。
较佳地，在上述的脉冲变压器中，所述第一磁块的侧壁中具有中心对称的两个开口。
较佳地，在上述的脉冲变压器中，所述螺旋式线圈为单层布线的平面螺旋式线圈。
较佳地，在上述的脉冲变压器中，所述螺旋式线圈的厚度小于0.05mm。
较佳地，在上述的脉冲变压器中，在所述第一磁块和所述第二磁块形成的腔体内的相邻的初级和/或次级线圈之间设置有绝缘薄片。
本发明的脉冲变压器具有易加工、少漏磁的优点。此外，本发明的单层布线的平面螺旋式线圈的结构在匝电压相同的情况分布电容和耦合性更佳，并能减少漏磁和提高转换效率。
此外，本发明的初级线圈和次级线圈基本上包覆于第一磁块和第二磁块构成的磁体内部，构成“磁路包围电路”，基本上不会出现漏磁的问题，从而对磁场进行充分的利用。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示意性地示出了本发明的脉冲变压器的剖视图；
图2示出了本发明的第一磁块的结构。
图3示出了本发明的第二磁块的结构。
图4示出了本发明的第一磁块和第二磁块的配合方式。
图5示出了本发明的初级线圈和次级线圈的串接方式。
图6示出了现有技术中的线圈连接方式。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
参考图1～图4，这些附图详细地示出了本发明的脉冲变压器100及相关部件的结构。如图所示，本发明的脉冲变压器100主要包括：第一磁块101、第二磁块102、多层初级线圈103以及多层次级线圈104。
参考图2，第一磁块101呈圆盘状并具有从其边缘垂直于其圆盘状的平面延伸出的侧壁201。较佳地，在上述的脉冲变压器100中，第一磁块101的侧壁201中具有中心对称的两个开口202，用以方便引出线圈。此外，如图3所示，第二磁块102呈圆盘状并具有从其圆心处突出的凸圆柱301。如图4所示，第二磁块102适于紧密地盖合于第一磁块101上。换言之，第一磁块101和第二磁块102的圆盘面积基本相同，且凸圆柱301和侧壁201的高度也基本相同，因此在按图4所示的方式将第二磁块102盖合于第一磁块101上时，就可以获得一个紧密配合的圆环状腔体，用以容纳线圈。
在本发明中，多层初级线圈103和多层次级线圈104均为具有内圈线头和外圈线头的螺旋式线圈。较佳地，这些螺旋式线圈为单层布线的平面螺旋式线圈，如图5所示。更佳地，在上述的脉冲变压器100中，所述螺旋式线圈的厚度优选小于0.05mm。如图所示，该多层初级线圈103和该多层次级线圈104套设于第二磁块102的凸圆柱301上。
此外，回到图1，在第一磁块101和第二磁块102形成的腔体内的相邻的初级和/或次级线圈之间设置有绝缘薄片105。当然，可以理解的是，该绝缘薄片105并非是构成本发明的技术方案的必要条件。该绝缘薄片105的设置可以由技术人员根据实际应用的需要加以选择。
转到图5，该图示出了本发明的初级线圈和次级线圈的连接方式，其中初级线圈103或者次级线圈104都具有内圈线头501和外圈线头502。特别是，根据本发明，在图5所示的实施例中，初级线圈103的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使上述多层初级线圈103以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联。同样的，次级线圈104的相邻两层也是以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使上述多层次级线圈104以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联。
换言之，本发明中的相邻的初级线圈103或者次级线圈104均以绕线方向相反的方式叠放(例如，一个沿顺时针方向绕制，而另一个沿逆时针方向绕制)，使得线头“首首相交”和“尾尾相交”，从而免去了现有技术的“首尾相交”的方式中内圈线头501必须引线跨越整个线圈与外圈线头502串接所造成的技术上的不利。
综上所述，本发明的脉冲变压器具有易加工、少漏磁的优点。此外，本发明的单层布线的平面螺旋式线圈的结构在匝电压相同的情况分布电容和耦合性更佳，并能减少漏磁和提高转换效率。
此外，本发明的初级线圈和次级线圈基本上包覆于第一磁块和第二磁块构成的磁体内部，构成“磁路包围电路”，基本上不会出现漏磁的问题，从而对磁场进行充分的利用。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (5)

1.一种脉冲变压器，包括：
第一磁块，呈圆盘状并具有从其边缘垂直于其圆盘状的平面延伸出的侧壁；
第二磁块，呈圆盘状并具有从其圆心处突出的凸圆柱，其中所述第二磁块适于紧密地盖合于所述第一磁块上；以及
多层初级线圈和多层次级线圈，套设于所述第二磁块的凸圆柱上且所述初级线圈和所述次级线圈中的每一层都是具有内圈线头和外圈线头的螺旋式线圈，
其中，所述多层初级线圈中的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使所述多层初级线圈以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联，
其中，所述多层次级线圈中的相邻两层以彼此的绕线方向相反的方式相叠放，并使所述多层次级线圈以内圈线头串接内圈接头、外圈线头串接外圈线头的方式彼此串联。
2.如权利要求1所述的脉冲变压器，其特征在于，所述第一磁块的侧壁中具有中心对称的两个开口。
3.如权利要求1所述的脉冲变压器，其特征在于，所述螺旋式线圈为单层布线的平面螺旋式线圈。
4.如权利要求3所述的脉冲变压器，其特征在于，所述螺旋式线圈的厚度小于0.05mm。
5.如权利要求1所述的脉冲变压器，其特征在于，在所述第一磁块和所述第二磁块形成的腔体内的相邻的初级和/或次级线圈之间设置有绝缘薄片。
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