CN104377012A - 一种变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器，包括：变压器骨架、初级线圈和次级线圈，所述变压器骨架包括初级绕线槽和次级绕线槽，所述初级线圈绕制于所述变压器骨架的初级绕线槽，所述次级线圈绕制于所述变压器骨架的次级绕线槽，初级线圈包括主绕组和辅助绕组，主绕组和辅助绕组之间设有绝缘层；所述变压器骨架还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置设置于初级绕线槽和次级绕线槽之间。本发明提供的变压器，其产品设计合理，变压器线圈缠绕工艺简单，体积小，生产成本低，能有效屏蔽电与磁、减少设备间互相干扰。

Description

一种变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器,具体涉及一种设有屏蔽装置的变压器，属于变压器技术领域。

背景技术

变压器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、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。变压器的功能主要有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)、自耦变压器、高压变压器(干式和油浸式)等。

在一些特殊工作环境下，配设有众多的电子、电气设备，所以电磁环境十分恶劣，设备之间的相互干扰相当严重，这不仅影响设备的工作可靠性，还影响其功能的充分发挥。普通的变压器没有采用电屏蔽和磁屏蔽等隔离措施，虽然可以对一些电磁兼容性要求不高的用电设备供电，但是由于电源产品电路结构越来越复杂，多个电子元件共同组成一个复杂的电路,在应用过程中常常发生漏磁通，当漏磁穿过外围电路将对其他元器件产生电磁干扰，特别是对小功率放大器的影响最大。因此在设计中必需考虑EMI和EMC,从而保证各零件的运行不受影响,而变压器作为电源的核心部件,作好电磁屏蔽是重要的考量因素。现有技术中，为了避免变压器受到外界的电磁干扰及减少电磁污染，变压器的设计中都会有一个绕组,设计为屏蔽绕组,置于初级绕组和次级绕组之间，但是在绕组内部增加屏蔽绕组,会导致线包结构增加,绕组会很多,体积会增大，工艺复杂，加大了生产制程的难度。因此，研究人员考虑将屏蔽装置进行单独设置，从而降低生产的难度。中国专利CN201020202618，公开了一种具有屏蔽装置的变压器，包括变压器本体、覆盖于变压器本体上的屏蔽外壳、设置在变压器本体内部的线圈、设置于变压器本体一侧的初级接线盒、与初级接线盒相接的接线盒盖以及设置于变压器本体另一侧的次级接线盒，其中在初级接线盒与接线盒盖之间设有屏蔽装置。不足之处在于，产品结构复杂，体积较大。中国专利CN201220225220，公开一种设有屏蔽带的变压器，其包括变压器本体，变压器本体设置有线圈绕组，设置有屏蔽带，屏蔽带包覆线圈绕组，并拉紧设置于变压器本体的外表面。不足之处在于，所述屏蔽带的第二端绕设变压器本体一周，且屏蔽带的第一端与屏蔽带的第二端通过氩弧焊点焊连接，生产工艺复杂，成本高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提出一种设有屏蔽结构的变压器，其产品设计合理，变压器线圈缠绕工艺简单，体积小，生产成本低，能有效屏蔽电与磁、减少设备间互相干扰。

本发明所采用的技术方案是：一种变压器，包括：变压器骨架、初级线圈和次级线圈，所述变压器骨架包括初级绕线槽和次级绕线槽，所述初级线圈绕制于所述变压器骨架的初级绕线槽，所述次级线圈绕制于所述变压器骨架的次级绕线槽，初级线圈包括主绕组和辅助绕组，主绕组和辅助绕组之间设有绝缘层，所述变压器骨架还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置设置于初级绕线槽和次级绕线槽之间。

作为本发明的进一步改进，所述屏蔽装置由卡槽和屏蔽件构成，所述屏蔽件设于卡槽中。

作为本发明的进一步改进，所述屏蔽件为PCB覆铜板。

作为本发明的进一步改进，所述屏蔽件与所述主绕组一端相连接。这样，可以使屏蔽件与主绕组一端处于同一电位，使屏蔽件有效接地，形成一个闭合的回路，屏蔽件的屏蔽效果更好。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘层为绝缘胶带或绝缘板。

作为本发明的进一步改进，所述主绕组绕制于绝缘层外侧，所述辅助绕组绕制于绝缘层内侧。由于辅助绕组一般是用来提取信号或为元器件提供低压电源，对电磁信号更加敏感，容易受干扰，因而辅助绕组位于主绕组内部等于多加了一层屏蔽，抗干扰效果更好。

作为本发明的进一步改进，所述主绕组为95～105匝，所述辅助绕组为10～20匝。

作为本发明的进一步改进，所述次级线圈包括同层密绕的两个绕组，所属两个绕组分别为15～25匝。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：变压器的骨架设有屏蔽装置，置于初级绕线槽和次级绕线槽之间，改变了传统的在绕组内部增加屏蔽绕组的设计，改良后的骨架结构减小了变压器骨架所占用的面积，使整个变压器的体积相对变小，同时变压器线圈采用两侧分开叠绕排线方式，减少了相互耦合感应,缠绕工艺简单，降低了生产制程的难度和生产成本，提高了工作效能和产品质量；屏蔽装置由卡槽和屏蔽件构成，屏蔽件设于卡槽中，屏蔽件使用屏蔽效果良好的覆铜板，不仅安装使用方便，可有效屏蔽隔离变压器本体生成的漏磁通以及变压器内的电磁干扰；屏蔽件与主绕组一端相连接，使得屏蔽件与主绕组一端处于同一电位，可以使屏蔽件有效接地，形成一个闭合的回路，屏蔽件的屏蔽效果更好；屏蔽装置增加了初级线圈和次级线圈之间的爬电距离，有效提高了变压器的安全性；变压器的初级线圈包括主绕组和辅助绕组，这样可以消除变压器的三次谐波，并提供变压器保护用的电压源及信号；主绕组和辅助绕组之间设有绝缘层，可以对主绕组和辅助绕组进行隔离，防止二者短路；次级线圈包括同层密绕的两个绕组，可以增强输出，减少线圈间的离散杂讯，同时节省绕线时间。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方案作详细说明：

图1是本发明提供的变压器结构示意图；

图2是本发明提供的变压器电路图；

图3是本发明提供的变压器骨架立体图。

图中：1为初级线圈；2为次级线圈；3为绝缘层；4为屏蔽件；5为初级绕线槽；6为次级绕线槽；7为变压器引脚；8为屏蔽装置；9为卡槽；10为主绕组；11为辅助绕组。

具体实施方案

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

具体的，如图1和3所示，为本发明实施例提供的一种变压器，包括变压器骨架、初级线圈1和次级线圈2，所述变压器骨架包括初级绕线槽5和次级绕线槽6，所述初级线圈1绕制于所述变压器骨架的初级绕线槽5，所述次级线圈2绕制于所述变压器骨架的次级绕线槽6，初级线圈1包括主绕组10和辅助绕组11，这样可以消除变压器的三次谐波，并提供变压器保护用的电压源及信号；主绕组10和辅助绕组11之间设有绝缘层3，主绕组10绕制于绝缘层3外侧，辅助绕组11绕制于绝缘层3内侧，绝缘层3为绝缘胶带或绝缘板，在本实施例中主要使用绝缘胶带，绝缘胶带可以隔离主绕组10和辅助绕组11，防止二者短路。

变压器骨架还包括屏蔽装置8，设置于初级绕线槽5和次级绕线槽6之间，屏蔽装置8由卡槽9和屏蔽件4构成，所述屏蔽件4设于卡槽9中，与所述主绕组10一端相连接，使得屏蔽件与主绕组一端处于同一电位，可以使屏蔽件有效接地，形成一个闭合的回路，屏蔽件的屏蔽效果更好，如图2所示，在本实施例中屏蔽件4连接至PIN针4上。屏蔽件4与卡槽9形状相配合，屏蔽件4为回形插件，卡槽9内部竖直截面的形状为与回形屏蔽件4长宽相同的U形，磁芯从变压器骨架两侧平行装入，穿过回形屏蔽件4的中间通孔部分。

根据电磁屏蔽原理，电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。屏蔽件4应当为金属材质，比如采用铜板、铁板、铝板等金属板，比较理想的采用PCB覆铜板，使用效果较好，铜质较软，切割加工方便，材料来源比较广泛，也比较便宜，便于大规模加工生产。在变压器组装时，需要将屏蔽件4插入到变压器骨架的卡槽9中，屏蔽装置8切断了初级线圈1和次级线圈2间杂散电容的路径，让其都对地形成电容，屏蔽效果好，可有效减小线圈之间的电磁干扰。

如图2和3所示，变压器骨架还包括连接在变压器骨架底部的一排初级针脚和一排次级针脚，所述一排初级针脚和一排次级针脚相互平行，初级针脚和次级针脚分别为四个。具体针对EE16和EE19型骨架,初级针脚和次级针脚相距13.9mm或15mm，两排针脚间隔排列，间距为4或6mm。

变压器的生产流程为:绕一次侧线(即初级线圈)→绕二次侧线(即次级线圈)→剪线头→焊锡→组装磁芯→安装屏蔽件→固定磁芯→测试→含浸烘烤→外观检查→测试包装。

初级线圈1主绕组为95～105匝，辅助绕组为10～20匝；次级线圈2包括同层密绕的两个绕组，两个绕组分别为15～25匝。下面绕线结构表为本实施例所使用的最佳方案，绕线时，初级线圈1和次级线圈2采用两侧分开叠绕排线方式，绕初级线圈(N1和N2)时PIN1-4朝内顺向绕线，绕次级线圈(N3和N4)时PIN5-8朝内顺向绕线。初级线圈1主绕组为99匝，辅助绕组为10匝，次级线圈2的两个绕组分别为17匝，需双线平行并绕,不能分开绕制或交叉。

磁芯组装后,胶带固定前,先用0.2mm的镀锡线,结至PIN3,然后绕初级线圈绕1.5圈,之后将引线结至PCB焊点上缠1.5～2圈,再将PCB板焊点和引线焊接在一起,最后再包4.5mm的磁芯固定胶带2TS,镀锡铜线与磁芯间要紧密缠绕在一起。

最后应当说明的是，以上所述仅为该发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何简单修改、等同变化及改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种变压器，包括：变压器骨架、初级线圈(1)和次级线圈(2)，所述变压器骨架包括初级绕线槽(5)和次级绕线槽(6)，所述初级线圈(1)绕制于所述变压器骨架的初级绕线槽(5)，所述次级线圈(2)绕制于所述变压器骨架的次级绕线槽(6)，其特征在于，初级线圈(1)包括主绕组(10)和辅助绕组(11)，主绕组(10)和辅助绕组(11)之间设有绝缘层(3)，所述变压器骨架还包括屏蔽装置(8)，所述屏蔽装置(8)设置于初级绕线槽(5)和次级绕线槽(6)之间。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述屏蔽装置(8)由卡槽(9)和屏蔽件(4)构成，所述屏蔽件(4)设于卡槽(9)中。

3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述屏蔽件(4)为PCB覆铜板。

4.如权利要求2或3所述的变压器，其特征在于，所述屏蔽件(4)与所述主绕组(10)一端相连接。

5.如权利要求1-3中任一项所述的变压器，其特征在于，所述绝缘层(3)为绝缘胶带或绝缘板。

6.如权利要求1-3中任一项所述的变压器，其特征在于，所述主绕组(10)绕制于绝缘层(3)外侧，所述辅助绕组(11)绕制于绝缘层(3)内侧。

7.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，所述主绕组(10)为95～105匝，所述辅助绕组(11)为10～20匝。

8.如权利要求1或7所述的变压器，其特征在于：所述次级线圈(2)包括同层密绕的两个绕组，所述两个绕组分别为15～25匝。