CN103700471B - 一种可调变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可调变压器的技术领域。本发明针对现有用于汽车超声波测距的可调变压器在耐热性和抗震性上性能的不足，提出一种可调变压器，包括电木底座，磁芯，磁帽，金属罩和连接电路，其中，所述磁帽的侧壁设有外螺纹,所述金属罩的顶壁为矩形，且金属罩至少一对相对侧面设置有和磁帽的外螺纹相配合的螺纹窗，所述磁帽与所述金属罩通过外螺纹和螺纹窗啮合在一起，所述金属罩的上端面设有调节孔，所述金属罩的两个相对面设有可以卡入固定槽以固定金属罩的固定片，所述金属罩的两个相对边设有能够压入接地槽使金属罩接地的接地片。本发明的可调变压器能够与Elmos公司的芯片E524.03和E524.04电性连接。本发明的可调变压器，具有更好的耐热性，抗震性和精准度。

Description

一种可调变压器

技术领域

本发明涉及变压器的技术领域，具体涉及用于汽车超声波测距的可调变压器。

背景技术

如图11所示，现有的可调变压器，包括有塑料支架3，磁帽1和金属屏蔽罩2。塑料支架上设置有引脚架，引脚架上有一磁芯，磁芯上绕有绕组，磁芯罩于磁帽内。磁帽表面具有螺纹，塑料支架有与磁帽配合的内螺纹，磁帽与塑料支架通过螺纹啮合在一起，旋转磁帽，磁帽能够上下移动。通过磁帽上下位置的改变，能够改变线圈的磁通量，进而调节电压。塑料支架3位于金属屏蔽罩2内，金属屏蔽罩2上端面有可以调节磁帽上下移动的调节孔，金属屏蔽罩2下端露出引脚架上的引出脚。

在使用过程中，可调变压器的绕组会发热，热量大部分聚集在塑料支架内，而塑料支架长时间处于较高温度下会发生变形甚至损坏，磁帽的螺纹与塑料支架的螺纹就会发生错位，影响磁帽的上下调节和固定，进而影响可调变压器的稳定性和精确度。

由于汽车在行驶过程中经常发生颠簸，所以用于汽车超声波测距的可调变压器还要有很好的抗震性。

发明内容

本发明针对现有用于汽车超声波测距的可调变压器在耐热性和抗震性上性能的不足，提出一种具有更好的耐热性和抗震性的可调变压器。本发明提出的 可调变压器，包括电木底座，磁芯，磁帽，金属罩和连接电路，其中，所述电木底座设置有与该连接电路电性连接的第一引脚、第二引脚,第三引脚、第四引脚、第五引脚，所述第一引脚、第二引脚、第三引脚分布于所述电木底座的一侧,所述第四引脚、第五引脚分布于所述电木底座的与设置有第一引脚、第二引脚、第三引脚的一侧相对的一侧，所述电木底座的两个相对侧面设有固定槽,所述电木底座的底部端面设有接地槽,所述电木底座的上端面设有磁芯定位槽，所述磁芯垂直放置于所述磁芯定位槽上，所述磁芯绕有与所述连接电路电性连接的绕组，所述磁芯外罩有所述磁帽，所述磁帽的上端面设有十字槽,所述磁帽的侧壁设有外螺纹,所述金属罩的顶部为矩形，且金属罩至少一对相对侧面设置有和磁帽的外螺纹相配合的螺纹窗，所述磁帽与所述金属罩通过外螺纹和螺纹窗啮合在一起，所述金属罩的上端面设有调节孔，所述磁帽顶部的十字槽从所述调节孔露出，旋转所述十字槽，所述磁帽能够相对于所述磁芯上下移动，所述金属罩的两个相对面设有可以卡入固定槽以固定金属罩的固定片,所述固定片向所述金属罩的内侧凸出，所述金属罩的两个相对边设有能够压入接地槽使金属罩接地的接地片。

优选的，固定槽的纵截面为矩形、圆形或椭圆形，固定片的纵截面为与固定槽配合的矩形、圆形或椭圆形。

优选的，磁芯为工字形磁芯。

优选的，电木底座还设置有与该连接电路电性连接的第六引脚，所述第六引脚位于安置有第四引脚、第五引脚的一侧。

优选的，第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚的形状为海鸥式或直立式。

优选的，金属罩由铜，铁或铝等金属制成。

优选的，金属罩的接地片的横截面为矩形，接地片的顶端为弧形，电木底座的接地槽的横截面为矩形，接地槽的顶端为弧形。

优选的，电木底座的底部端面中心位置设有矩形贴片电容器定位槽，所述贴片电容器定位槽的相对两侧设有第一贴片电容器焊片和第二贴片电容器焊片，且所述第一贴片电容器焊片和第二贴片电容器焊片位于所述贴片电容器定位槽内，第一贴片电容器焊片与第一引脚连接，第二贴片电容器焊片与第三引脚连接。

本发明提供的可调变压器能够与德国艾尔默斯公司(Elmos)生产的数字超声波倒车辅助系统系列芯片E524.02和E524.03配合工作。本发明提供的可调变压器与芯片E524.02或E524.03的连接关系为：第一引脚与芯片E524.02的DRV1引脚连接，第三引脚与芯片E524.02的DRV2引脚连接，第二引脚与Elmos公司的温度补偿模块的输入端口连接，第六引脚与芯片E524.02的TDO引脚连接，电阻R1的两端分别与第四引脚和第五引脚连接，电阻R1连接第五引脚的一端连接接地点，电容C1与电阻R1并联，电容C1一端与接地点连接，电容C2与电阻R2串联，电容C2与电阻R2串联后与电容C1并联，电容C2与电阻R2串联后电阻R2与芯片E524.02的AINS引脚连接，电容C3的两端分别与接地点和芯片E524.02的AINS引脚连接，芯片E524.02的AING引脚与接地点连接，超声波收发单元的两端分别与接地点和第四引脚连接。

本发明提供的可调变压器，磁帽上设有外螺纹，金属罩上设置有与磁帽上外螺纹配合的螺纹窗，金属罩与磁帽通过螺纹啮合在一起，磁帽通过外螺纹能够上下移动，来改变磁帽与磁芯的距离，进而改变电压。金属罩上设置有螺纹窗，磁芯上绕组产生的热量一部分就能够通过金属罩上的螺纹窗释放出来，这 样降低了金属罩内的温度，而且金属罩的耐热性比塑料支架的耐热性要好，不容易变形或损坏，所以本发明的可调变压器能够承受更多绕组产生的热量或外界传来的热量。本发明具有用于固定金属罩的固定片和固定槽，这样在磁帽调节到合适的位置后，金属罩和磁帽能够很好的固定，提高了可调变压器的抗震性。进一步提高了可调变压器的稳定性和精准性，而且本发明结构简单，节省空间，使用方便。

附图说明

图1为本发明组成的四部分示意图；

图2为本发明磁帽的仰视示意图；

图3为本发明磁帽上端面的示意图；

图4为本发明金属罩的上端面的示意图；

图5为本发明金属罩的侧视示意图；

图6为本发明金属罩的正视示意图；

图7为本发明电木底座的侧视示意图；

图8为本发明电木底座的仰视示意图；

图9为本发明原理示意图；

图10为本发明与芯片E524.02的连接电路图；

图11是现有技术的可调变压器的示意图。

附图标号说明：

10—金属罩；11—调节孔；12—螺纹窗；13—接地片；14—固定片；

20—磁帽；21—外螺纹；22—十字槽；

30—磁芯；31—绕组；

400—电木底座；401—第一引脚；402—第二引脚；403—第三引脚；404—第四引脚；405—第五引脚；406—贴片电容器定位槽；407—固定槽；408—接地槽；409—第一贴片电容器焊片；410—第二贴片电容器焊片；411—磁芯定位槽；412—第六引脚；

51—芯片E524.02的DRV1引脚；52—芯片E524.02的DRV2引脚；53—芯片E524.02的TDO引脚；54—芯片E524.02的AING引脚；55—芯片E524.02的AINS引脚；56—超声波收发单元；57—温度补偿模块；58—接地点；

1—现有技术的可调变压器的磁帽；2—现有技术的可调变压器的金属屏蔽罩；3—现有技术的可调变压器的塑料支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。如图1-图10所示。

如图1所示为金属罩10、磁帽20、工字形磁芯30和电木底座400的示意图，其中电木底座400上端面中心位置设有磁芯定位槽411，磁芯定位槽411用于放置工字形磁芯30，工字形磁芯30垂直放置于磁芯定位槽411上，工字形磁芯30上绕有绕组31。工字形磁芯30外罩有磁帽20，磁帽20的侧壁设有外螺纹21。磁帽20为一端封口的管状，如图2所示磁帽20的仰视示意图，磁帽20的底部开口，磁帽20的直径为4mm(毫米)，磁帽20的侧面具有1mm(毫米)厚的壁，磁帽20的上端面封闭，且磁帽20的上端外表面设有十字槽22，如图3为磁帽20的上端外表面的示意图。

如图4为金属罩10的上端面示意图，金属罩10的上端面开设有调节孔11。

金属罩10的顶壁为矩形，金属罩10是左右对称前后对称的。如图5所示为金属罩10的侧面示意图。金属罩10的侧面开设有和磁帽20的外螺纹21相配合的螺纹窗12，磁帽20在金属罩10内并通过螺纹和金属罩10啮合在一起，磁帽20的上端面从金属罩10的调节孔11露出，这样，旋转十字槽22，能够使磁帽20上下移动，以改变磁帽20和工字形磁芯30的距离，进而改变磁通量。其中使用螺纹窗12不仅能够更好的散热，而且磁帽20能够更好的移动和固定，提高了可调变压器的抗震性能和准确性。

其中金属罩10长度为6mm(毫米)，宽度为4mm(毫米)。

金属罩10固定于电木底座400上，下面介绍金属罩10的具体的结构。

如图5和图6所示为金属罩10的侧视示意图，图7为电木底座400的侧视示意图，电木底座400为左右对称前后对称的结构。金属罩10的固定片14向金属罩10的内侧凸出，固定片14卡入电木底座400的固定槽407，能够固定金属罩10，这样提高了可调变压器的抗震性和稳定性。固定片14数目为4个，对称分布于金属罩10的相对两边。固定槽407数目也为4个，对称分布于电木底座400的相对两边。固定片14和固定槽407对称的分布结构，能够更好的固定金属罩10。固定槽407的纵截面可以是矩形、圆形或椭圆形，固定片14的纵截面为与所述固定槽407配合的矩形、圆形或椭圆形。

其中电木底座400可以为梯形或倒梯形。

下面介绍金属罩10接地的结构。

如图5和图6所示，金属罩10有两个接地片13，其中接地片13的横截面为矩形，接地片13的顶端为弧形，因为接地片13由金属制造，弧形比直角的形状使用更安全。如图8为电木底座400的仰视示意图，电木底座400有接地槽408，接地槽408的形状与接地片13相配合，接地槽408的横截面形状为矩形，接地槽408的顶端也为弧形。金属罩10固定后，将接地片13弯曲，然后压入接地槽408，实现金属罩10接地的目的。金属罩10能够屏蔽可调变压器内的磁场，也能够避免受外界磁场的影响，而且通过接地能够避免积累电荷的影响，很好的实现汽车电磁兼容，提高汽车其他电子系统运行的安全稳定性。其中接地片宽度为1mm(毫米)，接地槽宽度为1mm(毫米)。

如图8所示，电木底座400上设置(或安置)有与该连接电路电性连接的第一引脚401、第二引脚402、第三引脚403、第四引脚404、第五引脚405，第六引脚412，第一引脚401、第二引脚402、第三引脚403位于电木底座400的一侧，第四引脚404、第五引脚405和第六引脚412位于与安置有第一引脚401、第二引脚402、第三引脚403的一侧相对的一侧。

第一引脚401、第二引脚402、第三引脚403、第四引脚404、第五引脚405、第六引脚412的形状为海鸥式或直立式，优选为海鸥式。

第一引脚401、第二引脚402和第三引脚403在电木底座400的一侧均匀分布；第四引脚404、第五引脚405和第六引脚在电木底座400的设置有第一引脚401、第二引脚402和第三引脚403的一侧的相对另一侧均匀分布。第一引脚401的末端和第五引脚405的末端距离为6.5mm(毫米)。第一引脚401的底部距离金属罩10的顶部距离为7.8mm(毫米)。

如图9所示为本发明原理示意图，第一引脚401、第二引脚402和第三引脚(403)为输入端，第四引脚404、第五引脚405为输出端。其中输出端还可以设置第六引脚412，即第六引脚412与第四引脚404、第五引脚405位于同一侧，第六引脚412可以传递可调变压器工作是否正常的信号。第一引脚(401)、第三引脚(403)的输入端电感大小范围为6mH(毫亨)-9.6mH(毫亨)。

本发明的可调变压器品质因数Q值大于等于15，绝缘电阻R大于等于100MΩ,耐电压100VAC，1秒钟无异常。

本发明的工字形磁芯的高度做到8mm(毫米)左右时，在频率为40KHz使用条件下，用0.04mm(毫米)的漆包线绕制，最大电感量可以做到10mH(毫亨)。

如图8所示，电木底座400的底部中心位置有矩形贴片电容器定位槽406，贴片电容器定位槽406的相对两侧有第一贴片电容器焊片409和第二贴片电容器焊片410，且第一贴片电容器焊片409和第二贴片电容器焊片410位于贴片电容器定位槽406内。其中第一贴片电容器焊片409与第一引脚401连接，第二贴片电容器焊片410与第三引脚403连接。当使用频率大于400KHz时，在贴片电容器定位槽406中安装一个电容，电容通过第一引脚401和第三引脚403与绕组31组成自谐振变压器。

本发明的可调变压器能够与德国艾尔默斯公司(Elmos)生产的数字超声波倒车辅助系统系列芯片E524.02和E524.03配合工作，如图10所示为本发明可调变压器与芯片E524.02的连接电路图，下面介绍连接电路图。

第一引脚401与芯片E524.02的DRV1引脚51连接，第三引脚403与芯片E524.02的DRV2引脚52连接，芯片E524.02能够驱动和控制本发明的可调变压器。第二引脚402与Elmos公司的温度补偿模块57的输入端口连接，Elmos公司的温度补偿单元57用于实现对超声波传感器因环境温度变化带来的测量误差的补偿。第六引脚412与芯片E524.02的TDO引脚53连接，第六引脚412用于检测可调变压器的状态，芯片E524.02通过第六引脚412上的信号判断可调变压器是正常工作还是出现故障。电阻R1大小为1000Ω(欧姆)，R1的两端分别与第四引脚404和第五引脚405连接，电阻R1连接第五引脚405的一端连接接地点58，电容C1为300μF(微法)，电容C1用于滤掉高频噪音，防止振荡，电容C1与电阻R1并联，电容C1一端与接地点58连接，电容C2为200μF(微法)，R2大小为1000Ω(欧姆)，电容C2与电阻R2串联，电容C2与电阻R2用于去除直流电流干扰，电容C2与电阻R2串联后与电容C1并联，电容C2与电阻R2串联后电阻R2与芯片E524.02的AINS引脚55连接，电容C3为400μF(微法)，电容C3起到滤波的作用，电容C3的两端分别与接地点58和芯片E524.02的AINS引脚55连接，芯片E524.02的AING引脚54与接地点58连接，超声波收发单元56的两端分别与接地点58和第四引脚404连接。

Claims (9)

1.一种可调变压器，包括电木底座(400)，磁芯(30)，磁帽(20)，金属罩(10)和连接电路，其特征在于，所述电木底座(400)设置有与该连接电路电性连接的第一引脚(401)、第二引脚(402),第三引脚(403)、第四引脚(404)、第五引脚(405)，所述第一引脚(401)、第二引脚(402)、第三引脚(403)分布于所述电木底座(400)的一侧,所述第四引脚(404)、第五引脚(405)分布于所述电木底座(400)的与设置有第一引脚(401)、第二引脚(402)、第三引脚(403)的一侧相对的一侧；

所述电木底座(400)的两个相对侧面设有固定槽(407)；

所述电木底座(400)的底部端面设有接地槽(408)；

所述电木底座(400)的上端面设有磁芯定位槽(411)，所述磁芯(30)垂直放置于所述磁芯定位槽(411)上，所述磁芯(30)绕有与所述连接电路电性连接的绕组(31)，所述磁芯(30)外罩有所述磁帽(20)；

所述磁帽(20)的上端面设有十字槽(22),所述磁帽(20)的侧壁设有外螺纹(21)；

所述金属罩(10)的顶壁为矩形，且所述金属罩(10)至少一对相对侧面设置有和磁帽(20)的外螺纹(21)相配合的螺纹窗(12)，所述磁帽(20)与所述金属罩(10)通过外螺纹(21)和螺纹窗(12)啮合在一起，所述金属罩(10)的上端面设有调节孔(11)，所述磁帽(20)顶部的十字槽(22)从所述调节孔(11)露出，旋转所述十字槽(22)，所述磁帽(20)能够相对于所述磁芯(30)上下移动；

所述金属罩(10)的两个相对面设有可以卡入固定槽(407)以固定金属罩(10)的固定片(14),所述固定片(14)向所述金属罩(10)的内侧凸出；

所述金属罩(10)的两个相对边设有能够压入接地槽(408)使金属罩(10)接地的接地片(13)，该接地片(13)与所述接地槽(408)相配合，该接地片(13)卡入所述接地槽(408)中。

2.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，所述固定槽(407)的纵截面为矩形、圆形或椭圆形，所述固定片(14)的纵截面为与所述固定槽(407)配合的矩形、圆形或椭圆形。

3.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，所述磁芯(30)为工字形磁芯。

4.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，电木底座(400)还安置有与所述连接电路电性连接的第六引脚(412)，所述第六引脚(412)位于安置有第四引脚(404)、第五引脚(405)的一侧。

5.如权利要求4所述的可调变压器，其特征在于，所述第一引脚(401)、第二引脚(402)、第三引脚(403)、第四引脚(404)、第五引脚(405)、第六引脚(412)的形状为海鸥式或直立式。

6.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，所述金属罩由铜，铁或铝金属制成。

7.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，所述金属罩(10)的接地片(13)的横截面为矩形，接地片(13)的顶端为弧形，所述电木底座(400)的接地槽(408)的横截面为矩形，接地槽(408)的顶端为弧形。

8.如权利要求1所述的可调变压器，其特征在于，所述电木底座(400)的底部端面中心位置设有矩形贴片电容器定位槽(406)，所述贴片电容器定位槽(406)的相对两侧设有第一贴片电容器焊片(409)和第二贴片电容器焊片(410)，且所述第一贴片电容器焊片(409)和所述第二贴片电容器焊片(410)位于所述贴片电容器定位槽(406)内，所述第一贴片电容器焊片(409)与所述第一引脚(401)连接，所述第二贴片电容器焊片(410)与所述第三引脚(403)连接。

9.如权利要求1或5所述的可调变压器，其特征在于，该连接电路的连接关系为第一引脚(401)与芯片E524.02的DRV1引脚(51)连接，第三引脚(403)与芯片E524.02的DRV2引脚(52)连接，第二引脚(402)与温度补偿模块(57)的输入端口连接，第六引脚(412)与芯片E524.02的TDO引脚(53)连接，电阻R1的两端分别与第四引脚(404)和第五引脚(405)连接，电阻R1连接第五引脚(405)的一端连接接地点(58)，电容C1与电阻R1并联，电容C1一端与接地点(58)连接，电容C2与电阻R2串联，电容C2与电阻R2串联后与电容C1并联，电容C2与电阻R2串联后电阻R2与芯片E524.02的AINS引脚(55)连接，电容C3的两端分别与接地点(58)和芯片E524.02的AINS引脚(55)连接，芯片E524.02的AING引脚(54)与接地点(58)连接，超声波收发单元(56)的两端分别与接地点(58)和第四引脚(404)连接。