CN104157412A - 一种高压变压器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种高压变压器及其制作方法，涉及变压器技术领域，其结构包括UU型磁芯、初级绕组和次级绕组，由于采用通常用于制作电感的UU型磁芯，可将实现高压的次级绕组和实现低压的初级绕组分开，次级绕组与初级绕组之间填充固定胶，可起到很好的分隔作用，有效地将次级绕组和初级绕组（即初级和次级）隔开，有效避免高压不良，使得产品的整体性能更好；通过设置针脚，用户使用变压器时，可直接插接，与现有技术仅使用引线来焊接相比，使用起来更加方便；由于设置有外壳，可起到防水的作用，且可避免触碰到高压端；也可增大与其它电子元件之间的爬电距离，可挨近其它电子元件设置，实现缩小电路板的目的，进而满足电子产品的小型化的需求。

Description

一种高压变压器及其制作方法

技术领域

 本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及一种高压变压器及其制作方法。

背景技术

变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈、骨架和磁芯。

在目前的电子技术中，变压器是不可缺少的元器件。变压器常用的有降压变压器和升压变压器。在变压器中，绕制变压器时，各个绕组线圈的导线和各种绝缘材料的总截面积与铁心口字形窗口的面积之比称为窗口利用率，窗口利用率越大越好，然而，窗口利用率受磁体形状、绕线规格和骨架尺寸等的限制，往往不能达到很高，而骨架作为一种磁体支撑和绕组定型的装置，理论上对器件的电磁特性没有任何作用，但却占用了一定的窗口面积，减小了绕组的绕制面积，因此，为了提高窗口利用率，专利号为ZL200910143871.8的中国发明专利公开了一种高压变压器及其加工方法，其结构包括:磁芯、绕组、绝缘胶带，磁芯是由两块磁体构成，两块磁体的外侧对接面用胶体固定，绕组绕制在两块磁体的中柱面上，绝缘胶带缠绕在绕组的表面；其方法是（a）用胶体将磁芯固定，所述磁芯是由两块磁体构成；（b）在所述两块磁体的中柱外侧面垫上薄板；（c）将绕组和绝缘胶带绕制在垫有所述薄板的所述两块磁体的中柱上；（d）抽出所述薄板。

以上的高压变压器存在如下问题：（1）采用的是EE型的磁芯，绕组全部绕制在所述两块磁体的中柱上，初、次级之间会有一定的影响，如果做成高压变压器，初、次级之间将会产生高压不良；（2）一般现有技术的无骨架变压器，一般是绕组的漆包线直接出线或者接引出线来作为焊接脚，焊接时很不方便；（3）该变压器不能防水；4）该变压器与其它电子元件需要有足够的距离才行。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种高压变压器及其制作方法，该高压变压器的窗口利用率高，降低成本，整体性能好，可降低对绕线的要求，可方便用户使用，可实现防水以及增大与其它电子元件之间的爬电距离；该高压变压器的制作方法简单，制作要求低，对材料的要求也低。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种高压变压器，其特征在于：包括互相对接的第一U型磁芯和第二U型磁芯、外壳和引脚，所述第一U型磁芯和第二U型磁芯均包括两个磁条，所述第一U型磁芯的第一个磁条与所述第二U型磁芯的第一个磁条对接形成高压磁条，所述第一U型磁芯的第二个磁条与所述第二U型磁芯的第二个磁条对接形成低压磁条；

所述外壳包括带腔壳体和底板，所述底板封闭所述带腔壳体的开口；所述变压器还包括次级绕组、初级绕组和固定胶；

所述高压磁条置于所述次级绕组中间，所述低压磁条置于所述初级绕组中间，所述次级绕组包括多层细绕线和第一绝缘膜，所述第一绝缘膜位于相邻的两层细绕线之间；所述初级绕组包括多层粗绕线和第二绝缘膜，所述第二绝缘膜位于相邻的两层粗绕线之间；

所述次级绕组的匝数大于所述初级绕组的匝数；

所述高压磁条、低压磁条、次级绕组和初级绕组均置于所述带腔壳体；

所述次级绕组和初级绕组均有引线；

所述底板设有与所述引线数量相同的针脚，其中一根针脚的一端与其中一根引线连接，所述一根针脚的另一端外露于所述外壳；

所述固定胶位于带腔壳体内的空隙。

其中，所述针脚固定于所述底板的周缘。

其中，所述底板设有供所述针脚穿过的通孔，一根针脚固定于一个通孔。

其中，所述细绕线的直径为0.12mm±0.02mm，所述粗绕线的直径为0.40mm±0.02mm。

其中，所述绝缘膜设为聚酯薄膜。

其中，所述带腔壳体包括上部和下部，所述上部的水平横截面为椭圆形，所述下部包括两个并排的圆形柱腔。

其中，所述次级绕组和所述初级绕组分别位于所述两个并排的圆形柱腔。

其中，所述第一U型磁芯的水平部位于所述带腔壳体的上部。

其中，还包括有高压输出线，所述高压输出线从所述次级绕组引出。

一种制作以上的高压变压器的方法，包括如下步骤：

第一、制作材料：

（1）、制作绕组：

A、在治具上绕制次级绕组：先在治具上包一层绝缘膜，在治具上密绕一层细绕线后加一层绝缘膜，如此循环得到次级绕组；

B、将所述次级绕组从治具上取下；

C、使用如步骤A和B的方法得到初级绕组；

（2）、制作引线：在所述次级绕组和所述初级绕组上引出引线，在所述次级绕组上引出高压输出线；

（3）、制作带腔壳体：注塑带腔壳体，使得带腔壳体包括上部和下部，所述上部的水平横截面为椭圆形，所述下部包括两个并排的圆形柱腔；

（4）、制作底板：制作与所述带腔壳体的形状相匹配的底板；

（5）、制作针脚：在所述底板上固定针脚，所述针脚的数量与所述引线的数量相同，所述针脚的一端位于所述底板的一侧，所述针脚的另一端位于所述底板的另一侧；

第二，装配变压器：

（1）、将次级绕组和初级绕组分别置于第一U型磁芯的两个磁条；；

（2）、将第二U型磁芯与第一U型磁芯对接固定；

（3）、将由第一U型磁芯、次级绕组、初级绕组和第二U型磁芯构成的整体放入带腔壳体；

（4）、将针脚与引线一一对应焊接；

（5）、在带腔壳体内灌固定胶，使固定胶充满带腔壳体内的所有空隙；

（6）、将底板压紧；

（7）、用固定胶将底板包覆。 

本发明的有益效果：

第一：由于采用通常用于制作电感的UU型磁芯（即两个U型磁芯对接），因此，可将实现高压的次级绕组和实现低压的初级绕组分开，次级绕组与初级绕组之间填充固定胶，可起到很好的分隔作用，有效地将次级绕组和初级绕组（即初级和次级）隔开，有效避免高压不良，使得产品的整体性能更好。

第二：通过设置针脚，用户使用变压器时，可直接插接，与现有技术仅使用引线来焊接相比，使用起来更加方便。

第三：由于设置有外壳，与现有技术的变压器基本都不设外壳相比，可起到防水的作用，且可避免触碰到高压端。

第四：由于设置有外壳，与现有技术的变压器基本都不设外壳相比，可增大与其它电子元件之间的爬电距离，可挨近其它电子元件设置，实现缩小电路板的目的，进而满足电子产品的小型化的需求。

第五：常规的次级绕组（即高压输出部分）是一层绕制完成，这样变压器内部的电压差较大，不利于产品的使用，同时对绕线的要求也较高。而本实施例分多层绕制，同层的电压差较小，不同层之间有绝缘层，用来隔离不同层，对绕线的要求也不必那么高。

第六：由于去掉骨架，可增大窗口的利用率，降低成本。

第七：本发明的制作方法制作简单，制作要求低，对材料的要求也低，只需要使用普通的漆包线作为绕组的绕线和选用普通的聚酯薄膜作为绝缘膜即可，绕线也可使用现有的绕线设备，无需增加制作成本。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种高压变压器的第一个视角的整体结构示意图。

图2是本发明的一种高压变压器的第二个视角的整体结构示意图。

图3是本发明的一种高压变压器的第三个视角的整体结构示意图。

图4是本发明的一种高压变压器的一个截面示意图。

图5是本发明的一种高压变压器的初级绕组的结构示意图。

图6是本发明的一种高压变压器的次级绕组的结构示意图。

图中包括有：

1——第一U型磁芯；

2——第二U型磁芯；

3——外壳、31——带腔壳体、311——上部、312——下部、32——底板；

4——高压磁条；

5——低压磁条；

6——次级绕组；

7——初级绕组；

8——固定胶；

9——第一绝缘膜；

10——第二绝缘膜；

11——针脚；

12——高压输出线。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1。

本实施例的一种高压变压器，如图1至图4所示，包括互相对接的第一U型磁芯1和第二U型磁芯2、外壳3和引脚，所述第一U型磁芯1和第二U型磁芯2均包括两个磁条，所述第一U型磁芯1的第一个磁条与所述第二U型磁芯2的第一个磁条对接形成高压磁条4，所述第一U型磁芯1的第二个磁条与所述第二U型磁芯2的第二个磁条对接形成低压磁条5；

所述外壳3包括带腔壳体31和底板32，所述底板32封闭所述带腔壳体31的开口；所述变压器还包括次级绕组6、初级绕组7和固定胶8；

所述高压磁条4置于所述次级绕组6中间，所述低压磁条5置于所述初级绕组7中间，如图5所示，所述次级绕组6包括多层细漆包线和第一绝缘膜9，所述第一绝缘膜9位于相邻的两层细漆包线之间；如图6所示，所述初级绕组7包括多层粗漆包线和第二绝缘膜10，所述第二绝缘膜10位于相邻的两层粗漆包线之间；

所述次级绕组6的匝数大于所述初级绕组7的匝数；

所述高压磁条4、低压磁条5、次级绕组6和初级绕组7均置于所述带腔壳体31；

所述次级绕组6和初级绕组7均有引线；

所述底板32设有与所述引线数量相同的针脚11，一根所述针脚11的一端与一根所述引线连接，所述针脚11的另一端外露于所述外壳3；

所述固定胶8位于带腔壳体31内的空隙。

本高压变压器可输出12000V以上的高压。

本发明的高压变压器，具有以下的有益效果：

第一：由于采用通常用于制作电感的UU型磁芯（即两个U型磁芯对接），因此，可将实现高压的次级绕组6和实现低压的初级绕组7分开，次级绕组6与初级绕组7之间填充固定胶8，可起到很好的分隔作用，有效地将次级绕组6和初级绕组7（即初级和次级）隔开，有效避免高压不良，使得产品的整体性能更好；第二：通过设置针脚11，用户使用变压器时，可直接插接，与现有技术仅使用引线来焊接，使用起来更加方便；第三：由于设置有外壳3，与现有技术的变压器基本都不设外壳3相比，可起到防水的作用，且可避免触碰到高压端；第四：由于设置有外壳3，与现有技术的变压器基本都不设外壳3相比，可增大与其它电子元件之间的爬电距离，可挨近其它电子元件设置，实现缩小电路板的目的，进而满足电子产品的小型化的需求；第五：常规的次级绕组6（即高压输出部分）是一层绕制完成，这样变压器内部的电压差较大，不利于产品的使用，同时对漆包线的要求也较高。而本实施例分多层绕制，同层的电压差较小，不同层之前有绝缘层，用来隔离不同层，对漆包线的要求也不必那么高；第六：由于去掉骨架，可增大窗口的利用率，降低成本。

具体的，如图3和图4所示，所述针脚11固定于所述底板32的周缘，可卡紧于底板32和带腔壳体31之间，使得针脚11不易晃动。

具体的，所述细漆包线的直径为0.12mm（误差范围在0.02mm左右），所述粗漆包线的直径为0.40mm（误差范围在0.02mm左右），采用细漆包线可绕制更多的圈数，进而形成高压；采用粗漆包线可绕制的圈数少，可形成低压，在此，漆包线的细与粗是在同一个高压变压器的相对概念。

具体的，所述绝缘膜设为聚酯薄膜，聚酯薄膜的绝缘效果比其它的绝缘材料的效果好。

具体的，所述带腔壳体31包括上部311和下部312，所述上部311的水平横截面为椭圆形，所述下部312包括两个并排的圆形柱腔，这种结构更加紧凑，使得变压器更加小巧，占用空间小。

具体的，所述次级绕组6和所述初级绕组7分别位于所述两个并排的圆形柱腔，使用圆形柱腔来固定次级绕组6和初级绕组7，可防止次级绕组6和初级绕组7在灌胶之前轻易移动，可确保次级绕组6和初级绕组7与U型磁芯的距离。

具体的，所述第一U型磁芯1的水平部位于所述带腔壳体31的上部311，可很好地固定第一U型磁芯1，由于第二U型磁芯2与第一个U型磁芯对接固定，因此，也同时固定了第二U型磁芯2的位置。

具体的，还包括有高压输出线12，所述高压输出线12从所述次级绕组6引出，同时，高压输出线12外露于外壳3，用于与高压设备连接。

实施例2。

本实施例的一种高压变压器，本实施例的其他结构与实施例1相同，不同之处在于：所述底板32设有供所述针脚11穿过的通孔，一根所述针脚11固定于一个所述通孔，这样底板32与带腔壳体31之间就不会有缝隙，外观更加美观。

实施例2。

本实施例的制作实施例1或者实施例2的高压变压器的方法，包括如下步骤：

第一、制作材料：

（1）、制作绕组：

A、在治具上绕制次级绕组6：先在治具上包一层绝缘膜，在治具上密绕一层细漆包线后加一层绝缘膜，如此循环得到次级绕组6；

B、将所述次级绕组6从治具上取下；

C、使用如步骤A和B的方法得到初级绕组7；

（2）、制作引线：在所述次级绕组6和所述初级绕组7上引出引线，在所述次级绕组6上引出高压输出线12；

（3）、制作带腔壳体31：注塑带腔壳体31，使得带腔壳体31包括上部311和下部312，所述上部311的水平横截面为椭圆形，所述下部312包括两个并排的圆形柱腔；

（4）、制作底板32：制作与所述带腔壳体31的形状相匹配的底板32；

（5）、制作针脚11：在所述底板32上固定针脚11，所述针脚11的数量与所述引线的数量相同，所述针脚11的一端位于所述底板32的一侧，所述针脚11的另一端位于所述底板32的另一侧；

第二，装配变压器：

（1）、将次级绕组6和初级绕组7分别置于第一U型磁芯1的两个磁条；；

（2）、将第二U型磁芯2与第一U型磁芯1对接固定；

（3）、将由第一U型磁芯1、次级绕组6、初级绕组7和第二U型磁芯2构成的整体放入带腔壳体31；

（4）、将针脚22与引线一一对应焊接；

（5）、在带腔壳体31内灌固定胶8，使固定胶8充满带腔壳体31内的所有空隙；

（6）、将底板32压紧；

（7）、用固定胶8将底板32包覆。

本制作方法制作简单，制作要求低，对材料的要求也低，只需要使用普通的漆包线作为绕组的绕线和选用普通的聚酯薄膜作为绝缘膜即可，绕线也可使用现有的绕线设备，无需增加制作成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高压变压器，其特征在于：包括互相对接的第一U型磁芯和第二U型磁芯、外壳和引脚，所述第一U型磁芯和第二U型磁芯均包括两个磁条，所述第一U型磁芯的第一个磁条与所述第二U型磁芯的第一个磁条对接形成高压磁条，所述第一U型磁芯的第二个磁条与所述第二U型磁芯的第二个磁条对接形成低压磁条；

所述外壳包括带腔壳体和底板，所述底板封闭所述带腔壳体的开口；所述变压器还包括次级绕组、初级绕组和固定胶；

所述高压磁条置于所述次级绕组中间，所述低压磁条置于所述初级绕组中间，所述次级绕组包括多层细绕线和第一绝缘膜，所述第一绝缘膜位于相邻的两层细绕线之间；所述初级绕组包括多层粗绕线和第二绝缘膜，所述第二绝缘膜位于相邻的两层粗绕线之间；

所述次级绕组的匝数大于所述初级绕组的匝数；

所述高压磁条、低压磁条、次级绕组和初级绕组均置于所述带腔壳体；

所述次级绕组和初级绕组均有引线；

所述底板设有与所述引线数量相同的针脚，其中一根针脚的一端与其中一根引线连接，所述一根针脚的另一端外露于所述外壳；

所述固定胶位于带腔壳体内的空隙。

2.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：所述针脚固定于所述底板的周缘。

3.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：所述底板设有供所述针脚穿过的通孔，一根针脚固定于一个通孔。

4.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：所述细绕线的直径为0.12mm±0.02mm，所述粗绕线的直径为0.40mm±0.02mm。

5.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：所述绝缘膜设为聚酯薄膜。

6.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：所述带腔壳体包括上部和下部，所述上部的水平横截面为椭圆形，所述下部包括两个并排的圆形柱腔。

7.如权利要求6所述的一种高压变压器，其特征在于：所述次级绕组和所述初级绕组分别位于所述两个并排的圆形柱腔。

8.如权利要求6所述的一种高压变压器，其特征在于：所述第一U型磁芯的水平部位于所述带腔壳体的上部。

9.如权利要求1所述的一种高压变压器，其特征在于：还包括有高压输出线，所述高压输出线从所述次级绕组引出。

10.权利要求1至9任一项所述的一种高压变压器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一、制作材料：

（1）、制作绕组：

A、在治具上绕制次级绕组：先在治具上包一层绝缘膜，在治具上密绕一层细绕线后加一层绝缘膜，如此循环得到次级绕组；

B、将所述次级绕组从治具上取下；

C、使用如步骤A和B的方法得到初级绕组；

（2）、制作引线：在所述次级绕组和所述初级绕组上引出引线，在所述次级绕组上引出高压输出线；

（3）、制作带腔壳体：注塑带腔壳体，使得带腔壳体包括上部和下部，所述上部的水平横截面为椭圆形，所述下部包括两个并排的圆形柱腔；

（4）、制作底板：制作与所述带腔壳体的形状相匹配的底板；

（5）、制作针脚：在所述底板上固定针脚，所述针脚的数量与所述引线的数量相同，所述针脚的一端位于所述底板的一侧，所述针脚的另一端位于所述底板的另一侧；

第二，装配变压器：

（1）、将次级绕组和初级绕组分别置于第一U型磁芯的两个磁条；；

（2）、将第二U型磁芯与第一U型磁芯对接固定；

（3）、将由第一U型磁芯、次级绕组、初级绕组和第二U型磁芯构成的整体放入带腔壳体；

（4）、将针脚与引线一一对应焊接；

（5）、在带腔壳体内灌固定胶，使固定胶充满带腔壳体内的所有空隙；

（6）、将底板压紧；

（7）、用固定胶将底板包覆。