CN103745799A - 一种单匝感应式脉冲变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的脉冲变压器为壳体内设有环形铁芯，壳体的两侧设有连接器分别连接脉冲变压器的高低端；所述的壳体包括底座上设有铜板，两侧设有用于安装初级电源模块的螺杆。由于采用上述的结构，本发明的优点在于：1、初级回路电压较低，且高端隐藏于内部，绝缘成本低。2、利用壳体作为单匝初级，避免了复杂的绕线工艺，且脉冲变压器分布参数较小，脉冲输出波形更接近于理想波形，脉冲变压器的功率传输效率高。3、初级线匝引出端采用连接器插拔，拆装方便。4、采用模块化设计，结构简单，无需油冷，体积小，成本低，便于多组串联叠加。

Description

一种单匝感应式脉冲变压器

技术领域

本发明涉及高压脉冲调制器的设计制造领域，特别涉及一种单匝感应式脉冲变压器。

背景技术

在高压脉冲调制器领域，为了得到高电压、大功率的脉冲信号，都会用到有一定变比的脉冲变压器，来实现低电压到高电压的转换。

目前在用的脉冲变压器一般通过提高变比来达到次级电压升高的目的，且因脉冲变压器需要在较高的电压下工作，设计时考虑到绝缘和散热的要求，一般都会采用油浸式结构，其体积庞大，设计复杂，制造成本昂贵。传统的脉冲变压器还存在分布参数较大的缺点，对脉冲波形的前沿、后沿、顶降影响较大，且功率传输效率低。

针对上述问题，提供一种新型的单匝感应式脉冲变压器降低绝缘要求，提高功率传输效率是现有技术需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种单匝感应式脉冲变压器，以达到降低绝缘要求，提高功率传输效率的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的脉冲变压器为壳体内设有环形铁芯，壳体的两侧设有连接器分别连接脉冲变压器的高低端；所述的壳体包括底座上设有铜板，两侧设有用于安装初级电源模块的螺杆。

所述的底座作为单匝初级线圈低端；铜板作为单匝初级线圈高端。

所述的连接器分别通过弹簧插片、插孔连接单匝初级线圈的高端和低端。

所述的铜板上设有绝缘板。

所述的底座由铝材质的零件拼装而成，环形铁芯与底座之间灌有硅胶进行固定。

所述的底座的两个侧面各设有四个螺纹孔用于安装插孔，来连接初级电源模块上的插针。

所述的壳体的上下两端面设有用于安装或叠加的通孔，次级电缆穿过中心通孔。

所述的铜板和绝缘板接触处留有方形槽用于弹簧插片的安装，槽口开有坡面方便簧片导入。

所述的环形铁芯为铁基非晶大磁环。

一种单匝感应式脉冲变压器，由于采用上述的结构，本发明的优点在于：1、初级回路电压较低，且高端隐藏于内部，绝缘成本低。2、利用壳体作为单匝初级，避免了复杂的绕线工艺，且脉冲变压器分布参数较小，脉冲输出波形更接近于理想波形，脉冲变压器的功率传输效率高。3、初级线匝引出端采用连接器插拔，拆装方便。4、采用模块化设计，结构简单，无需油冷，体积小，成本低，便于多组串联叠加。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明一种单匝感应式脉冲变压器的结构示意图；

图2为本发明一种单匝感应式脉冲变压器的侧面结构示意图；

图3为本发明一种单匝感应式脉冲变压器的组装图；

在图1-3中，1、壳体；2、环形铁芯；3、连接器；4、底座；5、铜板；6、绝缘板；7、螺杆；8、插孔；9、弹簧插片；10、次级电缆。

具体实施方式

本发明应用在采用感应叠加式的大功率调制器系统。通过多组串联叠加，利用电磁感应的原理把低压脉冲耦合、叠加，转化成高压脉冲。由于参与叠加的单匝感应式脉冲变压器的初级处于较低的电位上，因此不需要考虑较强的绝缘要求。

本发明为包括作为单匝初级线圈的壳体1、环形铁芯2和连接器3。利用非闭合的壳体1作为单匝初级线圈。壳体1由作为单匝初级线圈低端的底座4、作为单匝初级线圈高端的铜板5、绝缘板6和用于安装初级电源模块的螺杆7组成。底座4的内腔用于安装环形铁心2，其上端面留有螺纹孔与高端的铜板5连接。用绝缘板6置于高压铜板5上端，可使本发明的高压端与外界有效隔离。底座4两端预留有螺杆7和连接器3的接口。

本发明的次级线圈用单根次级电缆10垂直穿过环形铁芯2。环形铁芯2选用铁基非晶大磁环，能够减小损耗，由于铁基非晶大磁环饱和磁感应强度较高，可以提高脉冲变压器抗饱和能力。所述的单匝感应式脉冲变压器选用两个铁芯并联，每付铁心均需做绝缘处理。

连接器3用于与初级回路的电源模块连接，包括用于高端连接的弹簧插片9和用于低端连接的插孔8，二者均采用簧片式设计，可实现接触式连接，便于电源模块的插拔。选用的簧片需要承受一定的力才能被压下，通过壳体1上螺杆7的精确导向，可保证簧片均匀接触，回路导通良好。通过多组感应叠加来提升次级回路的输出电压。

具体的如图1-3所示，壳体1由作为单匝初级线圈低端的底座4，作为单匝初级线圈高端的铜板5，绝缘板6和用于安装初级电源模块的螺杆7组成。底座4由铝材质的零件拼装而成，将两块环形铁芯2放入底座4的内腔中，调整铁芯使其均匀放置，将间隙中灌满硅胶以固定好铁芯。带硅胶固化后，用紧固件依次安装铜板5和绝缘板6，并将螺杆7旋入底座4两侧的螺纹孔内。通过上端绝缘板6的隔绝，使得本发明的高端藏于其内部，不需要考虑较高的绝缘要求。

连接器3由用于高端连接的弹簧插片9和用于低端连接的插孔8组成。底座4两侧面各有四个螺纹孔用于安装插孔，铜板5和绝缘板6接触处留有方形槽用于弹簧插片9的安装，槽口开有坡面方便簧片导入。

本发明的侧面可并联安装两个初级电源模块。将弹簧插片9焊接在初级电源模块的印制板上，经由三根螺杆7的支撑和导向，使得初级电源模块上的插针插入四个插孔8中，而同时弹簧插片9轻松的滑进方形槽中与高端的铜板5良好接触。

壳体1的上下两端面的的边缘留有用于安装或叠加的通孔，中心有用于次级电缆10穿过的圆孔。两个并联的初级回路，用以提升次级电缆10中的输出电流，多组变压器叠加用来提升次级电缆10中的输出电压。

本发明因采用单匝初级绕组，能够降低脉冲变压器分布参数，减小了分布参数对脉冲输出波形的影响，使脉冲输出波形更接近于理想波形，还能够大大提高脉冲变压器的功率传输效率。另外单匝感应式脉冲变压器的体积小，损耗低，无需浸油冷却，经模块化设计，生产效率高，成本低。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的脉冲变压器为壳体（1）内设有环形铁芯（2），壳体（1）的两侧设有连接器（3）分别连接脉冲变压器的高低端；所述的壳体（1）包括底座（4）上设有铜板（5），两侧设有用于安装初级电源模块的螺杆（7）。

2.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的底座（4）作为单匝初级线圈低端；铜板（5）作为单匝初级线圈高端。

3.根据权利要求1或2所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的连接器（3）分别通过弹簧插片（9）、插孔（8）连接单匝初级线圈的高端和低端。

4.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的铜板（5）上设有绝缘板（6）。

5.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的底座（4）由铝材质的零件拼装而成，环形铁芯（2）与底座（4）之间灌有硅胶进行固定。

6.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的底座（4）的两个侧面各设有四个螺纹孔用于安装插孔（8），来连接初级电源模块上的插针。

7.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的壳体（1）的上下两端面设有用于安装或叠加的通孔，次级电缆（10）穿过中心通孔。

8.根据权利要求4所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的铜板（5）和绝缘板（6）接触处留有方形槽，槽口开有坡面。

9.根据权利要求1所述的一种单匝感应式脉冲变压器，其特征在于：所述的环形铁芯（2）为铁基非晶大磁环。

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