CN104078219A - 一种网络变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网络变压器，其中网络变压器主磁圈采用四根相互扭合成四芯麻花线，并将所述四芯麻花线穿过所述主磁环中心，均匀的缠绕在所述主磁环的外部组成。所述次磁环按一定的间距设置在所述主磁环的一侧，将所述主磁环的四芯麻花线中取出其中所述第一次级绕线和所述第二次级绕线，并相互扭合成两芯麻花线，均匀的缠绕在所述次磁环的外部，构成共模扼流圈。每个所述主磁环与每个所述次磁环形成一个绕组，起到了抑制共模信号，这样本技术方案实现了信号传输、阻抗匹配、信号杂波抑制、高电压隔离等网络变压器功能。

Description

一种网络变压器

技术领域

本发明涉及网络变压器领域，尤其涉及一种高功率网络变压器。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，应用于网络的网络变压器得到了广泛的应用。在电子技术不断革新的大环境下，国内外致力于改良电子产品，使电子产品更趋于小型化、平面化、功能化和性能优越化，这就要求网络变压器能够提供更可靠的，性能更加优越的发展。

以太网是目前使用最广泛的局域网技术，随着以太网络的客户端越来越多，所需要的功率越来越大，而目前的市面上的大多数网络变压器仅仅满足36W左右的功率传输，显然这是远远不能满足现状发展的需要，使得网络变压器功率传输严重制约了以太网的发展脚步。

发明内容

基于上述技术问题，本发明实施例提供一种高功率网络变压器，包括：至少一个主磁环、至少一个次磁环、第一初级绕线、第二初级绕线、第一次级绕线、第二次级绕线以及用于封装所述网络变压器内部元件的壳体；

所述第一初级绕线、所述第二初级绕线、所述第一次级绕线和所述第二次级绕线相互扭合成四芯麻花线，且用于将所述四芯麻花线穿过所述主磁环中心，并均匀的与所述主磁环缠绕，形成网络变压器主磁圈；

所述次磁环与所述主磁环的数量相同且位置一一对应，所述次磁环按一定的间距设置在所述主磁环的一侧，用于将所述主磁环的四芯麻花线中取出其中所述第一次级绕线和所述第二次级绕线，相互扭合成两芯麻花线，将所述两芯麻花线穿过所述次磁环中心，并均匀的与所述次磁环缠绕，使每个所述主磁环与每个所述次磁环形成一个绕组，抑制共模信号；

每组所述绕组并列排放在所述壳体内部。

优选的，所述次磁环与所述主磁环的间距为3mm～4mm之间。

优选的，所述主磁环采用非晶磁体材料。

优选的，所述非晶磁芯的成分包括Fe元素、Si元素和B元素；

所述Fe元素、所述Si元素和所述B元素的百分比含量分别为72％～78％、7％～11％及12％～18％。

优选的，所述次磁环采用镍锌材质。

优选的，所述第一初级绕线、所述第二初级绕线、所述第一次级绕线和所述第二次级绕线采用金属铜材料。

优选的，所述壳体采用胶类材料。

优选的，所述壳体端部设置有绕脚；

所述绕脚用于与所述主磁环和所述次磁环形成绕组的第一初级绕线、第二初级绕线、第一次级绕线和第二次级绕线电连接。

优选的，高功率网络变压器包括四组绕组；

所述每组绕组沿着所述主磁环径向方向平行排列设置在所述壳体内部；

所述主磁环采用尺寸为5.5mm*3mm*3mm；

所述次磁环采用尺寸为3.5mm*1.78mm*2.06mm；

所述第一初级绕线和所述第二初级绕线采用线径为0.20mm QPN线；

所述第一次级绕线和所述第二次级绕线采用线径为0.09mm QPN线。

优选的，每组所述绕组的主磁环与次磁环之间设置的位置为所述次磁环径向方向与所述主磁环径向方向垂直，且所述主磁环与所述次磁环间隔距离3mm～4mm。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

网络变压器主磁圈采用四根相互扭合成四芯麻花线，并将所述四芯麻花线穿过所述主磁环中心，均匀的缠绕在所述主磁环的外部组成。所述次磁环按一定的间距设置在所述主磁环的一侧，将所述主磁环的四芯麻花线中取出其中所述第一次级绕线和所述第二次级绕线，并相互扭合成两芯麻花线，均匀的缠绕在所述次磁环的外部，构成共模扼流圈。每个所述主磁环与每个所述次磁环形成一个绕组，起到了抑制共模信号，这样本技术方案实现了信号传输、阻抗匹配、信号杂波抑制、高电压隔离等网络变压器功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的高功率网络变压器的主磁环和次磁环结构图；

图2为本发明提供的高功率网络变压器的整体结构图。

附图标记说明：主磁环1、次磁环2、壳体3、第一初级绕线11、第二初级绕线12、第一次级绕线13、第二次级绕线14、四芯麻花线21、两芯麻花线22、绕脚23

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

在本实施例中，请参阅图1并结合图2所示，提供了一种高功率网络变压器，包括：至少一个主磁环1、至少一个次磁环2、第一初级绕线11、第二初级绕线12、第一次级绕线13、第二次级绕线14以及用于封装所述网络变压器内部元件的壳体3；

所述第一初级绕线11、所述第二初级绕线12、所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14相互扭合成四芯麻花线21，用于将所述四芯麻花线21穿过所述主磁环1中心，均匀的缠绕在所述主磁环1的外部，形成网络变压器主磁圈；

所述次磁环2与所述主磁环1的数量相同且位置一一对应，所述次磁环2按一定的间距设置在所述主磁环1的一侧，用于将所述主磁环1的四芯麻花线21中取出其中所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14，并相互扭合成两芯麻花线22，将所述两芯麻花线22穿过所述次磁环2中心，均匀的缠绕在所述次磁环2的外部，使每个所述主磁环1与每个所述次磁环2形成一个绕组，抑制共模信号；所述每组主磁环1和次磁环2并列排放在所述壳体3内部。

由此可知，网络变压器主磁圈采用四根相互扭合成四芯麻花线21，并将所述四芯麻花线21穿过所述主磁环1中心，均匀的缠绕在所述主磁环1的外部组成。所述次磁环2按一定的间距设置在所述主磁环1的一侧，将所述主磁环1的四芯麻花线21中取出其中所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14，并相互扭合成两芯麻花线22，均匀的缠绕在所述次磁环2的外部，构成共模扼流圈。每个所述主磁环1与每个所述次磁环2形成一个绕组，起到了抑制共模信号，这样本技术方案实现了信号传输、阻抗匹配、信号杂波抑制、高电压隔离等网络变压器功能。

在本实施例中，所述次磁环2与所述主磁环1的间距为3mm至4mm之间，这样可以降低网络变压器的损耗。具体的，如果所述次磁环2与所述主磁环1的间距大于4mm，随着距离的拉大网络变压器的损耗增加，而且距离的拉大导致网络变压器体积加大，成本增加。

在本实施例中，所述主磁环1采用非晶磁体材料。所述非晶磁芯的成分包括Fe元素、Si元素及B元素；所述Fe元素、所述Si元素及所述B元素的百分比范围分别为72％～78％、7％～11％及12％～18％。所述次磁环采用镍锌材质。所述第一初级绕线11、所述第二初级绕线12、所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14采用金属铜材料。

具体的，从铜线的选用上，可以采取增加线径，以满足更大的载流能力，并将主磁环1由传统的锰锌材质升级为非晶体材质，非晶材质具有在大偏置电流下能保持高感值，在高低温环境下还能保持高磁导率，正因为如此，本发明的网络变压器在满足大电流大功率情况下还能满足常规网络变压器的常规和高频特性。

在本实施例中，所述壳体3采用胶类材料.具体的可以采用橡胶或硅胶，这样在容置网络变压器的元器件时，防止损坏元器件，而且胶类材料还有很好的绝缘性能。

在本实施例中，所述壳体3端部设置有绕脚23；所述绕脚23用于与所述主磁环1和所述次磁环2形成绕组的第一初级绕线11、第二初级绕线12、第一次级绕线13和第二次级绕线14电连接。

为了能够更加充分的说明本发明提供的网络变压器，特以一个具体的网络变压器为例说明本发明的技术方案。

在本实施例中，网络变压器包括四组具有相同规格相同型号的所述主磁环1和所述次磁环2，每个主磁环1与每个次磁环2组成的绕组。所述每组绕组沿着所述主磁环1径向平行并列设置在所述壳体3内部；每个所述绕组的主磁环1与次磁环2之间设置的位置为所述次磁环径向方向与所述主磁环径向方向垂直，且所述主磁环1与所述次磁环2间隔距离3mm至4mm。所述主磁环1采用尺寸为5.5mm*3mm*3mm；所述次磁环2采用尺寸为3.5mm*1.78mm*2.06mm；所述第一初级绕线11和所述第二初级绕线12采用线径为0.20mm QPN线；所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14采用线径为0.09mm QPN线。这里的所述第一初级绕线11、所述第二初级绕线12、所述第一次级绕线13和所述第二次级绕线14可以采用不同的颜色，便于相互区分。

其中第一初级绕线11、第二初级绕线12、第一次级绕线13、第二次级绕线14四根绕线沿着顺时针或逆时针扭合成四芯麻花线21。取出四芯麻花线21的一端穿过所述主磁环1中心，均匀的缠绕在所述主磁环1的外部，形成网络变压器主磁圈。

四芯麻花线21在主磁环1缠绕完成后，抽出四芯麻花线21的第一次级绕线13、第二次级绕线14两芯，再扭合成两芯麻花线22，两芯麻花线22穿过所述次磁环中心，均匀的缠绕在所述次磁环的外部，使每个所述主磁环与每个所述次磁环形成一个绕组，抑制共模信号。

缠绕完成后，将主磁环1和次磁环2置于壳体3内部，并且使所述主磁环1与所述次磁环2间隔距离3mm至4mm之间。再将第一初级绕线11、第二初级绕线12、第一次级绕线13、第二次级绕线14四根绕线分别与所述壳体3的绕脚23相连接。依据上述规格型号制作的网络变压器可以提供一种电压为36v至57v，电流为3A，最大功率为170W的单口千兆高功率网络变压器。这样实现了信号传输、阻抗匹配、信号杂波抑制、高电压隔离等网络变压器功能，还提高变压器的通流强度以及提供170W的传输功率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种网络变压器，其特征在于，包括：

至少一个主磁环、至少一个次磁环、第一初级绕线、第二初级绕线、第一次级绕线、第二次级绕线以及用于封装所述网络变压器内部元件的壳体；

所述第一初级绕线、所述第二初级绕线、所述第一次级绕线和所述第二次级绕线相互扭合成四芯麻花线，且用于将所述四芯麻花线穿过所述主磁环中心，并均匀的与所述主磁环缠绕，形成网络变压器主磁圈；

所述次磁环与所述主磁环的数量相同且位置一一对应，所述次磁环按一定的间距设置在所述主磁环的一侧，用于将所述主磁环的四芯麻花线中取出其中所述第一次级绕线和所述第二次级绕线，相互扭合成两芯麻花线，将所述两芯麻花线穿过所述次磁环中心，并均匀的与所述次磁环缠绕，使每个所述主磁环与每个所述次磁环形成一个绕组，抑制共模信号；

每组所述绕组并列排放在所述壳体内部。

2.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

所述次磁环与所述主磁环的间距为3mm～4mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的网络变压器，其特征在于，

所述主磁环采用非晶磁体材料。

4.根据权利要求3所述的网络变压器，其特征在于，

所述非晶磁芯的成分包括Fe元素、Si元素和B元素；

所述Fe元素、所述Si元素和所述B元素的百分比含量分别为72％～78％、7％～11％及12％～18％。

5.根据权利要求1或2所述的网络变压器，其特征在于，

所述次磁环采用镍锌材质。

6.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

所述第一初级绕线、所述第二初级绕线、所述第一次级绕线和所述第二次级绕线采用金属铜材料。

7.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

所述壳体采用胶类材料。

8.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

所述壳体端部设置有绕脚；

所述绕脚用于与所述主磁环和所述次磁环形成绕组的第一初级绕线、第二初级绕线、第一次级绕线和第二次级绕线电连接。

9.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

高功率网络变压器包括四组绕组；

所述每组绕组沿着所述主磁环径向方向平行排列设置在所述壳体内部；

所述主磁环采用尺寸为5.5mm*3mm*3mm；

所述次磁环采用尺寸为3.5mm*1.78mm*2.06mm；

所述第一初级绕线和所述第二初级绕线采用线径为0.20mm QPN线；

所述第一次级绕线和所述第二次级绕线采用线径为0.09mm QPN线。

10.根据权利要求1所述的网络变压器，其特征在于，

每组所述绕组的主磁环与次磁环之间设置的位置为所述次磁环径向方向与所述主磁环径向方向垂直，且所述主磁环与所述次磁环间隔距离3mm～4mm。