CN104282407A - 铁氧体磁芯及高频变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铁氧体磁芯及高频变压器，属磁芯及变压器领域。本铁氧体磁芯呈“［”形，包括立柱和二个方形体的侧柱，二侧柱对称地连接在立柱的两端，立柱的外立面与侧柱的外侧面平齐，侧柱的水平截面尺寸大于立柱的水平截面尺寸，这样在侧柱的连接面上就形成了一个近似“U”形的平台。一种高频变压器，由多个铁氧体磁芯组成，所述铁氧体磁芯应靠紧设置在同一个水平面上，相邻的磁芯的侧柱与侧柱之间有一个面接触。本磁芯不需要磁芯骨架，能够绕制多匝次级线圈，漏磁小、磁芯损耗低，本高频变压器用于电动车等的能量回收电路中能对电动车启动、上坡、加速时的扼流再生能量起到升压回收利用的作用。

Description

铁氧体磁芯及高频变压器

技术领域

本发明涉及一种铁氧体磁芯及高频变压器，特别涉及一种用于电动车能量回收电路中的铁氧体磁芯及高频变压器。

背景技术

铁氧体磁芯是生产变压器的核心材料之一。高频变压器目前主要用在开关电源中，初级线圈的两端直接输入电源；目前，没有将高频变压器的初级线圈用作扼流线圈，即用在电动车等的能量回收电路起到扼流节能作用，也没有将高频变压器的次级线圈用作升压放大，实现回收扼流再生能量作用，没有具有较好的能量回收效果的专用铁氧体磁芯；且现有的高频变压器的铁氧体磁芯一般要配备固定线圈绕组的骨架，结构复杂，占用较大空间，且因结构设计的原因而漏磁通较大；而且因结构设计原因难以散热，容易使线圈发热，缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种不需要磁芯骨架的铁氧体磁芯，能够绕制多匝次级线圈，漏磁小、磁芯损耗低，同时提供一种使用该高频变压器，该高频变压器用于电动车等的能量回收电路中能对电动车启动、上坡、加速时调速器输出的启动冲击大电流进行扼流，次级线圈匝数设为初级线圈匝数的合理倍数，能对扼流再生能量起到升压回收利用的作用。

本发明提出一种铁氧体磁芯，其特征在于，其呈“［”形，包括立柱和二个方形体的侧柱，二侧柱对称地连接在立柱的两端，立柱的外立面与侧柱的外侧面平齐，侧柱的水平截面尺寸大于立柱的水平截面尺寸，这样在侧柱的连接面上就形成了一个近似“U”形的平台。

优选地，所述两侧柱的外侧面与其相邻的左侧面、右侧面成圆角相交。

所述立柱为八角形体，具有四个正立面和四个倒角立面共八个面，其四个倒角立面为平面或弧面。

将两个铁氧体磁芯的两立柱和两外侧面靠紧呈“][”设置，反向合拢成为功率增加一倍的铁氧体磁芯组合体。

所述立柱和两侧柱为一体成型或分块成型，在两侧柱上分别设一水平方向延伸的圆形的定位通孔，定位通孔内设置螺钉或销子，使磁芯固定在机架或外壳上。

需要大功率的大体积铁氧体磁芯时，所述立柱和两侧柱为分段加工，即加工成多个立柱块和两侧柱块，各立柱块和两侧柱块均设锁紧通孔，用连接件顺次穿过各立柱块和两侧柱块的锁紧通孔将其连接固定成一个整体或用胶水将各立柱块和两侧柱块粘合成一个整体。

本发明还提供一种使用上述铁氧体磁芯的高频变压器，其特征在于，由多个铁氧体磁芯组成，所述多个铁氧体磁芯应靠紧设置在同一个水平面上，相邻的磁芯的侧柱与侧柱之间有一个面直接靠紧接触或通过铁氧体屏蔽条间接靠紧接触，该接触面是侧柱的内侧面或左侧面或右侧面，每个铁氧体磁芯的立柱上缠绵着用绝缘层分开包裹的初级线圈和次级线圈，所述次级线圈匝数按设计要求设为初级线圈匝数的数倍。

优选地，所述多个铁氧体磁芯为整齐成排且同方向设置的三个以上铁氧体磁芯，每相邻两铁氧体磁芯之间用铁氧体屏蔽条分隔，即两上侧柱、两下侧柱、已绕了线圈的两立柱之间均要用铁氧体屏蔽条分隔。

所述多个铁氧体磁芯为三个呈“品”设置的铁氧体磁芯，即两个铁氧体磁芯相对设置，其中一个磁芯的侧柱的内侧面与另一个磁芯的侧柱的内侧面通过铁氧体屏蔽条间接靠紧，第三个铁氧体磁芯的内侧面与该相对的两个铁氧体磁芯的一侧通过铁氧体屏蔽条间接靠紧，铁氧体屏蔽条将三上侧柱、三下侧柱、已绕了线圈的三立柱之间均分隔开。

所述三个呈“品”设置的铁氧体磁芯有一种变形的实现方式，即三个带上下圆台的圆柱，其三个上圆台两两相切设置并通过切孔立柱实心连接，相应地其三个下圆台也两两相切设置并通过起屏蔽作用的切孔立柱实心连接，该铁氧体磁芯可整体成型或分上下两部分成型。

本发明的有益效果是：本铁氧体磁芯不需要磁芯骨架，能够绕制多匝初级线圈、次级线圈，漏磁小、磁芯损耗低，磁芯之间距离近，电磁感应效果好；铁氧体磁芯的上下侧柱的方形体设计，在安装时可很容易地定位在变压器的外壳上，特别成排的磁芯安装时，可一个接一个通过外壳上的滑槽滑入，易安装、定位、拆卸维修，两侧柱的定位通孔可使多个配合使用的铁氧体磁芯的轻松定位；且本铁氧体磁芯可立装、卧装，可“品”设置，可并排设置，可见两侧柱不仅可代替磁芯骨架还可起到骨架所起不到的支撑作用，提高了安装空间的适用范围；只有立柱上缠绕线圈，侧柱上不缠线圈，侧柱可与外壳多面接触，便于通过热传递散热，散热效果好，避免线圈因长时高温而缩短使用寿命；当分段成型时，锁紧通孔起来散热和连接的作用；整个磁芯采用高频大功率铁氧体材质如镍锌铁氧体磁芯、锰锌铁氧体磁芯，为非金属材质，电阻大，低损耗，制成高频变压器的初级线圈后，对电动车启动时产生的高频冲击有害大电流起到扼流作用，避免电池过流，且对电动车正常行驶时的低频电流抑制小，这里不能采用硅钢片等此类低频金属材质、低频铁氧体材质，其高频下涡流发热损耗特别大，回收的能量得不偿失，而电动车启动后正常行驶处于中低频状态时，他们反而阻止低频交流电通过；在铁氧体磁芯之间加入起隔离作用的铁氧体屏蔽条是为了       将带线圈的铁氧体磁芯之间相互隔离、屏蔽，阻断通电后相互之间的干扰，起到放大频率的作用，比不加铁氧体屏蔽条的高频变压器要放大30%以上的能量。

该高频变压器用于电动车等的能量回收电路中能对电动车启动、上坡、加速时调速器输出的启动冲击大电流进行扼流，减少蓄电池电流输出，对电池放电进行智能化管理，达到节能效果，通过将次级线圈匝数设为初级线圈匝数的合理倍数，能对扼流再生能量放大升压回收利用的作用，且能成正比的放大负载电流变化的频率，加上通过高频变压器次级线圈对扼流再生能量的回收利用，产生了明显的能量回收和增程效果，同时起到对电池、电机、电机控制器三大核心部件的保护作用。

附图说明

图1为本发明铁氧体磁芯的一种实施方式的结构示意图；

图2本发明铁氧体磁芯的另一种实施方式的结构示意图；

图3为呈“][”设置铁氧体磁芯组合体；

图4为分体成型的铁氧体磁芯结构示意图；

图5为铁氧体磁芯整齐成排且同方向设置的高频变压器的俯视结构示意图

图6为铁氧体磁芯呈“品”设置的高频变压器的俯视结构示意图；

图7为铁氧体磁芯呈“品”设置的一种变形的实现方式结构示意图；

附图标记：立柱1、侧柱2、外立面3、外侧面4、“U”形的平台5、左侧面6、圆角7、定位通孔8、倒角立面9、内侧面10、右侧面11、铁氧体屏蔽条12、切孔立柱13、锁紧通孔14。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下为铁氧体磁芯的二实施例

实施例一

参照图1，本实施例的铁氧体磁芯，其呈“［”形，包括八角形体的立柱1和二个方形体的侧柱2，二侧柱2对称地连接在立柱1的两端，立柱的外立面3与侧柱的外侧面4平齐，侧柱的水平截面尺寸大于立柱的水平截面尺寸，这样在侧柱的连接面上就形成了一个近似“U”形的平台5。所述两侧柱的外侧面4与其相邻的左侧面6、右侧面11分别成圆角7相交。在两侧柱的中心位置分别设一水平方向延伸的圆形的定位通孔8。所述立柱为八角形体，其四个倒角立面9为平面。

实施例二

参照图2，本实施例的铁氧体磁芯与实施例一基本相同，不同之处在于所述立柱为八角形体，其四个倒角立面9为弧面。

实施例三

参照图3，将两个铁氧体磁芯的两立柱和两外侧面靠紧呈“][”设置，反向合拢成为功率增加一倍的铁氧体磁芯组合体。

实施例四

参照图4，需要大功率的大体积铁氧体磁芯时，所述立柱和两侧柱为分段加工，即加工成多个立柱块和两侧柱块，各立柱块和两侧柱块均设锁紧通孔14，用连接件顺次穿过各立柱块和两侧柱块的锁紧通孔将其连接固定成一个整体或用胶水将各立柱块和两侧柱块粘合成一个整体。

以下为高频变压器的三实施例

   实施例五 

参照图5，本实施例的高频变压器由整齐成一排且同方向设置的三个以上铁氧体磁芯组成，每相邻两铁氧体磁芯之间用铁氧体屏蔽条分隔，即两上侧柱、两下侧柱、已绕了线圈的两立柱之间均要用铁氧体屏蔽条12分隔。每个铁氧体磁芯的立柱上缠绵着用绝缘层分开包裹的初级线圈和次级线圈。所述次级线圈匝数设为初级线圈匝数的数倍。

实施例六

参照图6，本实施例的高频变压器由三个呈“品”设置的铁氧体磁芯，即两个铁氧体磁芯相对设置，其中一个磁芯的侧柱的内侧面与另一个磁芯的侧柱的内侧面靠紧，第三个铁氧体磁芯的内侧面与该相对的两个铁氧体磁芯的一侧通过铁氧体屏蔽条间接靠紧，铁氧体屏蔽条将三上侧柱、三下侧柱、已绕了线圈的三立柱之间均分隔开。每个铁氧体磁芯的立柱上缠绵着用绝缘层分开包裹的初级线圈和次级线圈。所述次级线圈匝数设为初级线圈匝数的数倍。

实施例七

参照图7，本实施例的高频变压器由的铁氧体磁芯是三个带上下圆台的圆柱，其三个上圆台两两相切设置并通过起屏蔽作用的切孔立柱13实心连接，相应地其三个下圆台也两两相切设置并通过切孔立柱13实心连接。切孔立柱13将三个圆柱及所带上下驾驶均分隔开。本铁氧体磁芯分相同的上、下两部分成型后组装而成。

以上所述仅为本专利的优选实施例，凡是利用本专利说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均包括在本专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铁氧体磁芯，其特征在于，其呈“［”形，包括立柱和二个方形体的侧柱，二侧柱对称地连接在立柱的两端，立柱的外立面与侧柱的外侧面平齐，侧柱的水平截面尺寸大于立柱的水平截面尺寸，这样在侧柱的连接面上就形成了一个近似“U”形的平台。

2.根据权利要求1所述的铁氧体磁芯，其特征在于，所述两侧柱的外侧面与其相邻的左侧面、右侧面成圆角相交。

3.根据权利要求1所述的铁氧体磁芯，其特征在于，所述立柱为八角形体，具有四个正立面和四个倒角立面共八个面，其四个倒角立面为平面或弧面。

4.将两个铁氧体磁芯的两立柱和两外侧面靠紧呈“][”设置，反向合拢成为功率增加一倍的铁氧体磁芯组合体。

5.根据权利要求1所述的铁氧体磁芯，其特征在于，所述立柱和两侧柱为一体成型或分块成型，在两侧柱上分别设一水平方向延伸的圆形的定位通孔，定位通孔内设置螺钉或销子，使磁芯固定在机架或外壳上。

6.根据权利要求1所述的铁氧体磁芯，其特征在于，需要大功率的大体积铁氧体磁芯时，所述立柱和两侧柱为分段加工，即加工成多个立柱块和两侧柱块，各立柱块和两侧柱块均设锁紧通孔，用连接件顺次穿过各立柱块和两侧柱块的锁紧通孔将其连接固定成一个整体或用胶水将各立柱块和两侧柱块粘合成一个整体。

7.一种使用权利要求1所述的铁氧体磁芯的高频变压器，其特征在于，由多个铁氧体磁芯组成，所述多个铁氧体磁芯应靠紧设置在同一个水平面上，相邻的磁芯的侧柱与侧柱之间有一个面直接靠紧接触或通过铁氧体屏蔽条间接靠紧接触，该接触面是侧柱的内侧面或左侧面或右侧面，每个铁氧体磁芯的立柱上缠绵着用绝缘层分开包裹的初级线圈和次级线圈，所述次级线圈匝数按设计要求设为初级线圈匝数的数倍。

8.根据权利要求7所述的高频变压器，其特征在于，所述多个铁氧体磁芯为整齐成排且同方向设置的三个以上铁氧体磁芯，每相邻两铁氧体磁芯之间用铁氧体屏蔽条分隔，即两上侧柱、两下侧柱、已绕了线圈的两立柱之间均要用铁氧体屏蔽条分隔。

9.根据权利要求7所述的高频变压器，其特征在于，所述多个铁氧体磁芯为三个呈“品”设置的铁氧体磁芯，即两个铁氧体磁芯相对设置，其中一个磁芯的侧柱的内侧面与另一个磁芯的侧柱的内侧面通过铁氧体屏蔽条间接靠紧，第三个铁氧体磁芯的内侧面与该相对的两个铁氧体磁芯的一侧通过铁氧体屏蔽条间接靠紧，铁氧体屏蔽条将三上侧柱、三下侧柱、已绕了线圈的三立柱之间均分隔开。

10.根据权利要求9所述的高频变压器，其特征在于，所述三个呈“品”设置的铁氧体磁芯有一种变形的实现方式，即三个带上下圆台的圆柱，其三个上圆台两两相切设置并通过切孔立柱实心连接，相应地其三个下圆台也两两相切设置并通过起屏蔽作用的切孔立柱实心连接，该铁氧体磁芯可整体成型或分上下两部分成型。