CN103779041A - 一种脉冲变压器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲变压器及其制造方法，该制造方法包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体和第二磁芯本体，脉冲变压器的制造工艺具体步骤如下：首先将各绕线缠绕至第一磁芯本体或第二磁芯本体上形成相应绕组线圈，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极；其次安装第一磁芯本体于第二磁芯本体上，使两者围成闭合磁路；该脉冲变压器中的缠绕线圈的磁芯本体为分体式结构，在第一磁芯本体和第二磁芯本体组成完整的闭合磁路之前，先将组成绕组线圈的绕线缠绕于两磁芯本体至少一者上，这样可以消除现有技术中因磁芯本体为一体式环形结构而导致绕线困难的技术问题，有利于实现自动化绕线，降低成本。

Description

一种脉冲变压器及其制造方法

技术领域

本发明涉及磁性器件技术领域，特别是脉冲变压器及其制造方法。

背景技术

脉冲变压器主要起到直流隔离、阻抗匹配、高压隔离等作用，完成初次级直流电流隔离、阻抗匹配及初次级的高压防护；脉冲变压器主要应用于路由器，调制解调器，笔记本电脑等IT设备。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，变压器包括磁芯和线圈，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接脉冲信号源或输入信号的绕组定义为初级线圈，接工作电流或输出信号的绕组定义为次级线圈；当初级线圈中通有交流电流或输入信号时，磁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压或电流。其中初级线圈和次级线圈的圈数可以根据实际使用情况进行专门设置。

现有的脉冲变压器，为了达到较高的磁耦合效果，减小漏磁，从而提高通信带宽的目的，往往采用磁环作为磁芯本体，磁环结构可以实现较高的信号带宽，但磁环结构属于闭合结构，其本身不利于实现自动化的绕线工艺，特别是对于磁环内孔较小的磁芯，目前业界大量采用人工手工穿线，不仅生产效率低下，而且产品质量参差不齐，产品电气特性也偏差很大。此种方式不仅造成人力资源的极大浪费，而且由于特性的不稳定，对客户端的应用也会造成一定的困扰。

因此，如何改进脉冲变压器的结构，提高脉冲变压器的生产效率和质量，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种脉冲变压器及其制造方法，该脉冲变压器的磁芯本体为分体结构，有利于提高脉冲变压器的生产效率和质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲变压器的制造方法，包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，所述磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体和第二磁芯本体，所述脉冲变压器的制造工艺具体步骤如下：

S1、将各绕线缠绕至第一磁芯本体或第二磁芯本体上形成相应绕组线圈，并将各所述绕线的始末端焊接至相应外电极；

S2、安装第一磁芯本体于第二磁芯本体上，使两者围成闭合磁路。

优选地，包括由若干根绕线组成的第一绕线组，步骤S1具体为：将所述第一绕线组的各绕线从第一磁芯本体的第一端部同时并行缠绕，当绕至其第二端部时折返并行绕回至第一端部，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极。

优选地，同一绕组线圈的绕线的始末端位于同一端部。

优选地，还包括由若干根绕线组成的第二绕线组；在步骤S1之后，步骤S2之前，增加步骤S3：将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体第二端部向第一端部并行缠绕，当绕至其第一端部时折返并行绕回至第二端部，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极。

优选地，还包括由若干根绕线组成的第二绕线组；当步骤S1中第一绕线组折返并行绕回未到达初始端前，进行步骤S4、将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体第二端部向第一端部并行缠绕。

优选地，步骤S4中进一步增加以下步骤：当第二绕线组中绕至靠近另一端部时折返并行绕回至绕线的起始端部。

优选地，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端位于同一端部。

优选地，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端分别位于相对端部。

优选地，位于所述第一磁芯本体两端部的外电极两两为一组分居于两侧，每组对应连接一条绕线的始末端。

优选地，所述第一绕线组和第二绕线组中绕线的数量为两根。

优选地，所述第一磁芯本体为工字型磁芯，包括中部的柱状磁芯和设置于所述柱状磁芯两端的凸台，所述绕组线圈设于所述柱状磁芯上，所述外电极设置于所述凸台。

脉冲变压器在工作时，选择合适的绕组线圈为初级线圈，将该绕组线圈对应的外电极连接脉冲信号源，其他的绕组线圈连接工作电路。

本发明所提供的脉冲变压器中的缠绕线圈的磁芯本体为分体式结构，在第一磁芯本体和第二磁芯本体组成完整的闭合磁路之前，先将组成绕组线圈的绕线缠绕于两磁芯本体至少一者上，这样可以消除现有技术中，因磁芯本体为一体式环形结构而导致绕线困难的技术问题，有利于实现自动化绕线，降低成本，而且解决现有技术中变压器由于手工制作所导致的产品缠制质量不一致的问题。

另外，本发明还提供了一种脉冲变压器，包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，其特征在于，所述磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体和第二磁芯本体，所述第一磁芯本体和第二磁芯本体可共同围成闭合磁路，所述脉冲变压器由上述任一项所述的脉冲变压器的制造方法加工而成。

因本发明中脉冲变压器由具有上述技术效果的制造方法加工而成，故该脉冲变压器也具有上述制造方法的有益技术效果。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式中脉冲变压器的立体结构上视结构示意图;

图2为图1所示脉冲变压器的下视结构示意图;

图3为一种优选实施例中第一磁芯本体的结构示意图；

图4为一种优选实施例中第二磁芯本体的结构示意图；

图5为本发明一种具体实施方式中绕线W1，W2绕制形成绕组线圈后的结构示意图；

图6为本发明一种具体实施方式中绕线W3，W4绕制形成绕组线圈后的示意图；

图7为图6的绕组剖视示意图；

图8为本发明一种优选的实施方式中脉冲变压器电气连接示意图；

图9为本发明一种具体实施方式中脉冲变压器的制造方法框图；

图10为本发明另一种具体实施方式中脉冲变压器的制造方法框图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种脉冲变压器及其制造方法，该脉冲变压器的磁芯本体为分体结构，有利于提高脉冲变压器的生产效率和质量。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合脉冲变压器的结构、制造方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请综合参考图1-2、图9，图1为本发明一种具体实施方式中脉冲变压器的立体结构上视结构示意图；图2为图1所示脉冲变压器的下视结构示意图；图9为本发明一种具体实施方式中脉冲变压器的制造方法框图。

本发明提供了一种脉冲变压器，该脉冲变压器包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体1和第二磁芯本体4，第一磁芯本体1和第二磁芯本体4可共同围成闭合磁路，脉冲变压器的制造工艺具体步骤如下：

S1、将各绕线缠绕至第一磁芯本体1或第二磁芯本体4上形成相应绕组线圈，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极；

绕线可以均缠绕至第一磁芯本体1，也就是说绕组线圈均设置于同一磁芯本体上，也可以部分根数的绕线缠绕于第一磁芯本体1，另一部分根数的绕线缠绕于第二磁芯本体4，即两磁芯本体上均设置有绕组线圈。

其中，外电极的设置位置可以根据绕组线圈的设置数量和位置选择合适的位置安装，一般为了连接方便，外电极和与其连接的绕组线圈设置于同一磁芯本体上。

S2、安装第一磁芯本体1于第二磁芯本体4上，使两者围成闭合磁路。

脉冲变压器在工作时，选择合适的绕组线圈为初级线圈，将该绕组线圈对应的外电极连接脉冲信号源，其他的绕组线圈连接工作电路。

本发明所提供的脉冲变压器中的缠绕线圈的磁芯本体为分体式结构，在第一磁芯本体1和第二磁芯本体4组成完整的闭合磁路之前，先将组成绕组线圈的绕线缠绕于两磁芯本体至少一者上，这样可以消除现有技术中，因磁芯本体为一体式环形结构而导致绕线困难的技术问题，有利于实现自动化绕线，降低成本，而且解决现有技术中变压器由于手工制作所导致的产品缠制质量不一致的问题。

对于第一磁芯本体1和第二磁芯本体4的具体结构本申请文件中不作过多介绍，两者可以为工字型结构或其他类似结构，只要两者能组成环形闭合磁路满足变压器的使用要求即可。同理，磁芯本体以及外电极的尺寸大小可以根据实际需要做相应调整，磁芯本体的材质也可以根据需要适配。

在一种优选的实施方式中，同一绕组线圈的绕线的始末端位于同一端部，这样便于操作人员准确、快速识别同一绕组的两端部，减小外接电路出错概率。

图3-4中分别给出了第一磁芯本体1和第二磁芯本体4的一种优选实施方式。

在一种优选实施方式中，第一磁芯本体1为工字型结构，包括中部的柱状磁芯5和设置于所述柱状磁芯两端的凸台，所述绕组线圈设于所述柱状磁芯上，所述外电极设置于所述凸台，第二磁芯本体4为I型平面结构，第二磁芯本体4通过胶水固化安装于第一磁芯本体1两端部的凸台上。

为了进一步提高脉冲变压器的绕制效率，以下给出了几种绕组线圈的绕制方法，具体如下。

在一种具体实施例中，脉冲变压器可以包括由若干根绕线组成的第一绕线组，步骤S1具体包括以下步骤：将所述第一绕线组的各绕线从第一磁芯本体1的第一端部3同时并行缠绕，当绕至其第二端部2时折返并行绕回至第一端部3，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极，绕线起始端可以在缠绕之前焊接至相应外电极上，也可以在缠绕之后焊接至相应外电极上。

在提高缠绕效率的同时，为了尽量降低缠绕工艺的难度，第一绕线组中绕线的根数可以优选为两根，以下实施例以两根同时并行缠绕为例进行介绍技术方案，需要说明的是，同时并行缠绕的绕线根数部局限于上述两根，也可以为三根或更多根数，本文只是综合考虑目前的缠绕工艺，给出的一种优选的实施方式。

请综合参考图5-8，以下给出了在缠绕之前焊接初始端的制造工艺，具体步骤如下：

步骤S10、将各绕线的起始端焊接至相应外电极；

步骤S20、将第一绕线组的各绕线从第一磁芯本体1的第一端部3同时并行缠绕，当绕至其第二端部2时折返并行绕回至第一端部3（绕线的起始端）；各绕线的缠绕圈数可以根据实际需求设置；图7中示出了w1和w2的一绕制路径；

步骤S30、将各绕线的末端焊接至相应外电极。

为了描述技术方案的清楚简洁，本文定义第一绕线组中两绕线分别为：w1和w2，绕线的初始端部为：w1a和w2a，绕线的末端部为：w1b和w2b，外电极：p1、p2、p7、p8；将w1a和w1b焊接于外电极p1、p2上（图8）或外电极p1、p8（图5），将w2a和w2b焊接于外电极p7、p8上（图8）或外电极p2、p7（图5）。

本实施方式中，一次缠绕可以绕制出多个线圈，成型效率比较高，并且对于初级线圈和次级线圈的圈数为1:1的脉冲变压器，该绕制的精确度比较高，有利于提高产品的工作精确度。

另外，通过该绕制成型的同一绕组线圈的始末端位于同侧，便于在第一磁芯本体1的同侧设置外电极，方便连接外电路，增加产品使用灵活性。

进一步地，脉冲变压器还可以包括由若干根绕线组成的第二绕线组；在步骤S1之后，步骤S2之前，增加步骤S3：将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体1第二端部2向第一端部3并行缠绕，当绕至其第一端部3时折返并行绕回至第二端部2，并将各绕线的始末端焊接至相应外电极。

本文定义第二绕线组中两绕线分别为：w3和w4，绕线的初始端部为：w3a和w4a，绕线的末端部为：w3b和w4b，外电极：p3、p4、p5、p6；将w3a和w3b焊接于外电极p3、p4上（图8）或外电极p3、p6（图5），将w4a和w4b焊接于外电极p5、p6上（图8）或外电极p4、p5（图5）

该实施方式不仅可以进一步增加绕组线圈的数量，而且可以实现变压器初级线圈和次级线圈匹配数量的多种选择。

在另一种优选的实施方式中，脉冲变压器还可以包括由若干根绕线组成的第二绕线组；当步骤S1中第一绕线组折返并行绕回未到达初始端前，进行步骤S4、将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体1第二端部2向第一端部3并行缠绕。

这样，在绕制第一绕线组线圈的同时进行第二绕线组线圈的绕制，进一步提高了绕制效率。

在上述实施方式的基础上，步骤S4可以进一步增加以下步骤：当第二绕组中绕至靠近另一端部时折返并行绕回至绕线的起始端部。

在完成第一绕线组和第二绕线组的缠绕后，再进行第一绕组中绕线末端、第二绕组末端部和相应外电极的焊接。第二绕组中绕线的初始端部可以预先焊接于相应外电极上，第一绕线组和第二绕线组通过以上步骤形成总绕组线圈6，如图6所示。

上述各实施例中，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端位于同一端部，以上述实施例为例，与第一绕线组中各绕线的始末端连接的外电极设置于所述第一磁芯本体1的第一端部3；同理，上述各实施例中，与第二绕线组中绕线的始末端连接的外电极设置于所述第一磁芯本体1的第二端部2。

当然，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端分别位于相对端部。

第一绕线组中的绕线初始端部和末端部与外电极的连接方式不局限于上述连接方式，根据脉冲变压器的使用环境，可以将外电极选择其他合适位置设置，部分或全部的外电极与绕线端部分别位于两端部。

在一种优选的实施方式中，上述各实施例中，位于所述第一磁芯本体1两端部的外电极两两为一组分居于两侧，每组对应连接一条绕线的始末端。

这样可以便于识别连接端口，减少与外接电路时出错的概率。

此外，本发明还提供了一种脉冲变压器，包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，所述磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体1和第二磁芯本体4，所述第一磁芯本体1和第二磁芯本体4可共同围成闭合磁路，所述脉冲变压器由上述任一项所述的脉冲变压器的制造方法加工而成。

以上对本发明所提供的一种脉冲变压器及其制造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种脉冲变压器的制造方法，包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，其特征在于，所述磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体（1）和第二磁芯本体（4），所述脉冲变压器的制造工艺具体步骤如下：

S1、将各绕线缠绕至第一磁芯本体（1）或第二磁芯本体（4）上形成相应绕组线圈，并将各所述绕线的始末端焊接至相应外电极；

S2、安装第一磁芯本体（1）于第二磁芯本体（4）上，使两者围成闭合磁路。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，同一绕组线圈的绕线的始末端位于同一端部。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，包括由若干根绕线组成的第一绕线组，步骤S1具体为：将所述第一绕线组的各绕线从第一磁芯本体（1）的第一端部（3）同时并行缠绕，当绕至其第二端部（2）时折返并行绕回至第一端部（3），并将各绕线的始末端焊接至相应外电极。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，还包括由若干根绕线组成的第二绕线组；在步骤S1之后，步骤S2之前，增加步骤S3：将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体的第二端部（2）向第一端部（3）并行缠绕，当绕至其第一端部（3）时折返并行绕回至第二端部（2），并将各绕线的始末端焊接至相应外电极。

5.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，还包括由若干根绕线组成的第二绕线组；当步骤S1中第一绕线组折返并行绕回未到达初始端前，进行步骤S4、将所述第二绕线组的各绕线从所述第一磁芯本体第二端部（2）向第一端部（3）并行缠绕。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤S4中进一步增加以下步骤：当第二绕线组中绕至靠近另一端部时折返并行绕回至绕线的起始端部。

7.如权利要求1至6任一项所述的制造方法，其特征在于，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端位于同一端部。

8.如权利要求1至6任一项所述的制造方法，其特征在于，连接各所述绕线的始末端的外电极与该所述绕线的始末端分别位于相对端部。

9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，位于所述第一磁芯本体（1）两端部的外电极两两为一组分居于两侧，每组对应连接一条绕线的始末端。

10.如权利要求3至6任一项所述的制造方法，其特征在于，所述第一绕线组和第二绕线组中绕线的数量为两根。

11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一磁芯本体（1）为工字型磁芯，包括中部的柱状磁芯和设置于所述柱状磁芯（5）两端的凸台，所述绕组线圈设于所述柱状磁芯上，所述外电极设置于所述凸台。

12.一种脉冲变压器，包括缠绕有至少两个绕组线圈的磁芯本体，其特征在于，所述磁芯本体为分体结构，包括第一磁芯本体（1）和第二磁芯本体（4），所述第一磁芯本体（1）和第二磁芯本体（4）可共同围成闭合磁路，所述脉冲变压器由上述权利要求1至11任一项所述的脉冲变压器的制造方法加工而成。

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