CN106024362A - 一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器 - Google Patents

一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器，涉及电子元器件领域，包括以下步骤：于骨架上缠绕至少两组绕组，每组绕组之间用绝缘胶带隔离，缠绕绕组后的产品放在锡液里浸泡1s‑3s形成初品，向初品插入磁芯，并用钢夹夹紧磁芯形成半成品，使用凡立水对半成品进行真空含浸，对含浸后的产品进行烘烤、包胶带后形成高频变压器。该制作方法简单明了，制备出的高频变压器良品率高，便于大量生产。

Description

一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器
技术领域
本发明涉及电子元器件领域，具体而言，涉及一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器。
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，具有电压变换、电流变换、电流变换、阻抗变换、隔离和稳压等功能。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器)。其中，高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。但是关于高频变压器的流程工艺很多，大部分都较为复杂，现在高频电压器的生产工艺不良率较高，不适用于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高频变压器的制备方法，其制备方法简单明了，制作成本低，便于大规模生产，产品的良品率显著提高，高频变压器结构稳定。
本发明的另一目的在于提供一种高频变压器，由上述方法制得，其结构稳定，产品的良品率显著提高。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种高频变压器的制备方法，包括以下步骤：于骨架上缠绕至少两组绕组，每组绕组之间用绝缘胶带隔离，缠绕绕组后的产品放在锡液里浸泡1s-3s形成初品，向初品插入磁芯，并用钢夹夹紧磁芯形成半成品，使用凡立水对半成品进行真空含浸，对含浸后的产品进行烘烤、包胶带后形成高频变压器。
本发明还提供一种由上述方法制备的高频变压器。
本发明实施例提供的一种高频电压器及其制备方法，通过绕组、浸锡、插磁芯、装钢夹、含浸、烘烤及包胶带形成了高频电压器，其制备方法简单明了，制作成本低，适于大规模生产，在每个绕组间包胶带及采用真空含浸，其产品的良品率显著提高，装钢夹固定了高频变压器，使其结构稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例1的高频变压器的剖面结构示意图。
图中：高频变压器100，骨架110，第一绕组120，第一内铜箔130，第二绕组140，第三绕组150，第二内铜箔160，第四绕组170。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种高频变压器的制备方法进行具体说明。
本发明提出一种高频变压器的制备方法，其包括：
首先于骨架上缠绕至少两组绕组，每组绕组缠绕至少一圈绝缘胶带，绝缘胶带需完全覆盖绕组，目的是隔离每组绕组，增加绝缘，绝缘胶带需包紧，但不应将绝缘胶带拉变形，优选地，绝缘胶带缠绕一圈后收尾处超出绝缘胶带开头5～7mm，即保证绝缘胶带能完整的包裹一圈；每组绕组所用的线为漆包线，漆包线绝缘，防止线路短路，优选地，在缠绕绕组之前先在骨架上缠绕至少一圈绝缘胶带，优选地，绝缘胶带缠绕一圈后收尾处超出绝缘胶带开头1.5mm-2.5mm,目的是防止刺穿漆包线。
优选地，骨架选用具有第一pin脚、第二pin脚、第三pin脚和第四pin脚的骨架，于骨架缠绕第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，每组绕组两端的漆包线均可套设具有绝缘功能的套管，起隔离绝缘的作用，避免短路。缠绕绕组的方式为：于骨架缠绕第一绕组，将第一绕组的一端与第一pin脚电连接；于第一绕组外缠绕第二绕组，第二绕组的两端均伸出骨架，两端的出线作为飞线使用，目的是增加第一绕组的安全距离，第二绕组远离骨架上设置pin脚的一端的出线可以套设黑色套管，优选地，黑色套管长15-17mm,伸出黑色套管的漆包线长度为7-9mm,靠近骨架上设置pin脚的一端的出线可以套设透明套管，优选地，透明套管长29-31mm,伸出透明套管的漆包线长度为7-9mm，不同颜色的套管目的是为了区分飞线的正负极。于第二绕组外缠绕第三绕组，将第三绕组的两端与第四pin脚和第三pin脚电连接；于第三绕组外缠绕第四绕组，第四绕组的一端与第一绕组的远离第一pin脚的一端称为X抽头，将两个X抽头电连接，进而使第一绕组和第四绕组电连接，当两个X抽头设置有套管时，将其伸出透明套管的部分电连接。两个X抽头伸出骨架的透明套管优选长为3.5mm-4.5mm，透明套管外伸出的漆包线优选长为15mm-21mm，目的是便于后续绞线，另一端与第二pin脚电连接。其中绕组中漆包线与pin脚电连接的部分分别缠绕pin脚一圈，缠绕pin脚上的漆包线不套透明套管，避免影响其连接，绕组完之后的整个骨架称为线包。
优选地，在第一绕组缠绕绝缘胶带之后，开始缠绕第二绕组之前，在第一绕组和第二绕组之间缠绕带有第一引线的第一内铜箔一圈，同样的，在第三绕组缠绕绝缘胶带之后，开始缠绕第四绕组之前，在第三绕组与第四绕组之间缠绕带有第二引线的第二内铜箔一圈，铜箔的作用是减小漏感及电磁辐射干扰，在绕组所通过的电流过高时，取代铜线，起导体的作用。第一内铜箔和第二内铜箔在制备时，是将铜箔两端平贴于胶带中央，然后焊接引线，引线上套设透明套管，引线焊锡时间为0.7-1.3s，引线须伸入焊点2mm保证连接稳定，，然后折回胶带，使其完全覆盖住焊点，防止引线掉落，其中透明套管须伸至焊点处，套管不应有破损的现象，焊点上不应有锡尖，引线不应超出铜箔焊点，胶带须贴平贴紧，第一引线与第二引线与第三pin脚电连接，起接地的作用。
此外，可以将第一绕组和第四绕组相连接的X抽头较长的部分进行绞剪，绞剪之后透明套管外线长3.5mm-4.5mm为宜。
然后将绕组后的产品放在锡液里浸泡1s-3s形成初品，例如将绕组后的产品方向统一整齐的排在焊锡治具上，其中，飞线与线包保持平行状，其中线包不宜出现有断线或沾废铜线头，将排好的制品放入锡炉的固定治具上后，启动锡炉自动浸锡，优选地，浸锡的时间为1s-3s，锡炉的温度为410℃-430℃，浸锡完成后取下产品，飞线与X抽头浸锡的深度为套管外的漆包线长度，然后对pin脚进行焊锡，焊锡的温度为410℃-430℃，pin脚焊锡的深度以锡面齐平pin脚底部为宜，目的是为了连接pin脚上缠绕的漆包线及pin脚，起粘合剂的作用。
还可以将绞剪之后的X抽头，即第一绕组与第四绕组的连接处套上透明套管后反折入线包中，然后用胶带缠绕至少1圈，避免引起短路。
然后向初品插入磁芯，并用钢夹夹紧磁芯形成半成品，优选地磁芯为铁芯，目的是绕组通电以后产生磁场，磁力线经过铁芯构成磁回路，使整个磁路的磁场强度达到最大，避免漏磁损耗，铁芯包括研磨铁芯和未研磨铁芯，设置磁芯及钢夹的方式例如是先在研磨铁芯的中柱上点黑胶，点黑胶须点铁芯中柱面积的80％-100％，起固定磁芯的作用，将未磨铁芯上于线包pin端，研磨铁芯上于远离线包pin端，然后用钢夹加紧铁芯，用于固定铁芯。
进一步地，在研磨铁芯与未研磨铁芯结合处的线包上还可以点黑胶，起固定铁芯与线包的作用，然后将钢夹取下。
优选地，在靠近第三pin脚一端的铁芯上还可以缠绕带有第三引线的外铜箔，第三引线焊接在外铜箔上，其在焊接时须伸入焊点2mm，焊锡时间为0.7-1.3s，第三引线与第三pin脚电连接，起接地的作用，其中第三引线不应超出铜箔焊点，第三引线上可套设透明套管，透明套管须伸至焊点处，可以在外铜箔上包至少一圈绝缘胶带，防止外铜箔脱落并且其绝缘的作用。
然后使用凡立水对半成品进行真空含浸，目的是浸绝缘漆，增加绝缘强度，优选地，凡立水的浓度为0.905-0.935mol/L，例如凡立水的浓度为0.915mol/L，含浸时间为4-6min,将含浸后的产品滤干10-15min，然后将滤干后的产品进行烘烤，优选地，烘烤温度可以设置为105℃-125℃，例如烘烤在120℃的条件下进行，在这个条件下烘烤的效果更好，温度过低会使烘烤进行的不完全，过高可能会将其烤焦。烘烤的时间可以设置为120-180min,例如烘烤的时间设置为150min，然后包外围胶带，包胶带后即得高频电压器，包胶带时飞线折向远离pin的一端。
其中，还可以对半成品进行综合测试，半成品综合测试主要包括电感、漏感、Q值、匝比以及铜阻的测定，进行测试时飞线紧贴住锡，目的是分出良品与不良品，最后还可以对成品进行成品综合测试，挑出良品，贴上标签，检查外观后包装。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
第一实施例
在骨架110上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头1.5mm，然后用漆包线缠绕绕组，漆包线两端套有透明套管，第一绕组120一端与第一pin脚连接，另一端伸出远离第一pin脚一端的骨架110，在第一绕组120上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头5mm,在胶带外绕一圈带有第一引线的第一内铜箔130，第一引线与第三pin脚连接。接着在第一内铜箔130外侧绕第二绕组140，第二绕组140两端伸出骨架110形成两根做飞线，其中一根飞线套设长为15mm的黑色套管，另一根飞线套设长为29mm的透明套管，同样地，在第二绕组140外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头5mm,接着绕第三绕组150，其中，第三绕组150的一端与第四pin脚连接，另一端与第三pin脚电连接，第三绕组150绕制完成后，在第三绕组150外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头5mm,在胶带外绕一圈带有第二引线的第二内铜箔160，并将第二引线与第三pin脚连接，接着在第二内铜箔160外侧绕第四绕组170，将第四绕组170与第一绕组120的X抽头电连接，两个X抽头伸出骨架110的透明套管长为3.5mm，透明套管外伸出的漆包线长为15mm，另一端与第二pin脚电连接，在第四绕组170上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头5mm。
然后将在第一pin脚、第二pin脚、第三pin脚及第四pin脚上的漆包线分别在相应的pin脚上缠绕一圈，将第一绕组120和第四绕组170相连接的X抽头较长的部分进行绞剪，绞剪之后透明套管外线长3.5mm，然后先在锡炉里对飞线进行浸锡，浸锡的时间为1s，锡炉的温度设置为410℃，接着对pin脚进行焊锡，焊锡的温度为410℃，然后将X抽头套上透明套管反折入线包中包胶带一圈，然后在研磨后的铁芯中柱点黑胶，占中柱面积的80％，将未磨铁芯置于pin脚端，研磨铁芯置于另一端进行组装，用钢夹加紧铁芯形成半成品，然后在研磨铁芯与未研磨铁芯结合处的线包上点黑胶后下钢夹，在pin一端的磁芯上缠绕一圈带有第三引线的外铜箔，第三引线与第三pin脚电连接，外铜箔上缠绕一圈绝缘胶带，然后用浓度为0.905mol/L的凡立水对产品进行真空含浸，含浸之后滤干10min,然后在105℃的条件下进行烘烤150min，然后在产品外围包胶带形成高频变压器，本实施例得到的高频变压器100的剖面结构示意图如图1所示，其中骨架110外依次为第一绕组120、第一内铜箔130，第二绕组140，第三绕组150，第二内铜箔160和第四绕组170。
第二实施例
在骨架110上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头2.5mm，然后用漆包线缠绕绕组，漆包线两端套有透明套管，第一绕组120一端与第一pin脚连接，另一端伸出远离第一pin脚一端的骨架110，在第一绕组120上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头7mm,在胶带外绕一圈带有第一引线的第一内铜箔，第一引线与第三pin脚连接。接着在第一内铜箔外侧绕第二绕组140，第二绕组140两端伸出骨架110形成两根做飞线，其中一根飞线套设长为17mm的黑色套管，另一根飞线套设长为31mm的透明套管，同样地，在第二绕组140外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头7mm,接着绕第三绕组150，其中，第三绕组150的一端与第四pin脚连接，另一端与第三pin脚电连接，第三绕组150绕制完成后，在第三绕组150外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头7mm,在胶带外绕一圈带有第二引线的第二内铜箔160，并将第二引线与第三pin脚连接，接着在第二内铜箔160外侧绕第四绕组170，将第四绕组170与第一绕组120的X抽头电连接，两个X抽头伸出骨架110的透明套管长为4.5mm，透明套管外伸出的漆包线长为21mm，另一端与第二pin脚电连接，在第四绕组170上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头7mm。
然后将在第一pin脚、第二pin脚、第三pin脚及第四pin脚上的漆包线分别在相应的pin脚上缠绕一圈，将第一绕组120和第四绕组170相连接的X抽头较长的部分进行绞剪，绞剪之后透明套管外线长4.5mm，然后先在锡炉里对飞线进行浸锡，浸锡的时间为3s，锡炉的温度设置为430℃，接着对pin脚进行焊锡，焊锡的温度为430℃，然后将X抽头套上透明套管反折入线包中包胶带一圈，然后在研磨后的铁芯中柱点黑胶，占中柱面积的90％，将未磨铁芯置于pin脚端，研磨铁芯置于另一端进行组装，用钢夹加紧铁芯形成半成品，然后在研磨铁芯与未研磨铁芯结合处的线包上点黑胶后下钢夹，在pin一端的磁芯上缠绕一圈带有第三引线的外铜箔，第三引线与第三pin脚电连接，外铜箔上缠绕一圈绝缘胶带，然后用浓度为0.935mol/L的凡立水对产品进行真空含浸，含浸之后滤干15min,然后在125℃的条件下进行烘烤120min，然后在产品外围包胶带形成高频变压器，与实施例1得到的高频变压器的剖面结构相同。
第三实施例
在骨架110上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头2mm，然后用漆包线缠绕绕组，漆包线两端套有透明套管，第一绕组120一端与第一pin脚连接，另一端伸出远离第一pin脚一端的骨架110，在第一绕组120上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头6mm,在胶带外绕一圈带有第一引线的第一内铜箔，第一引线与第三pin脚连接。接着在第一内铜箔外侧绕第二绕组140，第二绕组140两端伸出骨架110形成两根做飞线，其中一根飞线套设长为16mm的黑色套管，另一根飞线套设长为30mm的透明套管，同样地，在第二绕组140外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头6mm,接着绕第三绕组150，其中，第三绕组150的一端与第四pin脚连接，另一端与第三pin脚电连接，第三绕组150绕制完成后，在第三绕组150外侧缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头6mm,在胶带外绕一圈带有第二引线的第二内铜箔160，并将第二引线与第三pin脚连接，接着在第二内铜箔160外侧绕第四绕组170，将第四绕组170与第一绕组120的X抽头电连接，两个X抽头伸出骨架110的透明套管长为4mm，透明套管外伸出的漆包线长为17mm，另一端与第二pin脚电连接，在第四绕组170上缠绕一圈绝缘胶带，胶带收尾处超出胶带开头6mm。
然后将在第一pin脚、第二pin脚、第三pin脚及第四pin脚上的漆包线分别在相应的pin脚上缠绕一圈，将第一绕组120和第四绕组170相连接的X抽头较长的部分进行绞剪，绞剪之后透明套管外线长4mm，然后先在锡炉里对飞线进行浸锡，浸锡的时间为2s，锡炉的温度设置为420℃，接着对pin脚进行焊锡，焊锡的温度为420℃，然后将X抽头套上透明套管反折入线包中包胶带一圈，然后在研磨后的铁芯中柱点黑胶，占中柱面积的100％，将未磨铁芯置于pin脚端，研磨铁芯置于另一端进行组装，用钢夹加紧铁芯形成半成品，然后在研磨铁芯与未研磨铁芯结合处的线包上点黑胶后下钢夹，在pin一端的磁芯上缠绕一圈带有第三引线的外铜箔，第三引线与第三pin脚电连接，外铜箔上缠绕一圈绝缘胶带，然后用浓度为0.915mol/L的凡立水对产品进行真空含浸，含浸之后滤干13min,然后在120℃的条件下进行烘烤180min，然后在产品外围包胶带形成高频变压器，与实施例1得到的高频变压器的剖面结构相同。
采用本发明实施例1、实施例2及实施例3制得的高频变压器其良品率均达到92％以上。
综上所述，本发明提供了一种高频电压器的制备方法及其制得的高频变压器，其制备方法简单明了，制作成本低，便于大规模生产，产品的良品率显著提高，高频变压器结构稳定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高频变压器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：于骨架上缠绕至少两组绕组，每组所述绕组之间用绝缘胶带隔离，缠绕所述绕组后的产品放在锡液里浸泡1s-3s形成初品，向所述初品插入磁芯，并用钢夹夹紧所述磁芯形成半成品，使用凡立水对所述半成品进行真空含浸，对含浸后的产品进行烘烤、包胶带后形成所述高频变压器。
2.根据权利要求1所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，所述骨架具有第一pin脚、第二pin脚、第三pin脚和第四pin脚，于所述骨架缠绕至少两组所述绕组是于所述骨架缠绕第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，方式为：于所述骨架缠绕所述第一绕组，将所述第一绕组的一端与所述第一pin脚电连接，于所述第一绕组外缠绕所述第二绕组，所述第二绕组的两端均伸出所述骨架，于所述第二绕组外缠绕所述第三绕组，将所述第三绕组的两端分别与所述第四pin脚和所述第三pin脚电连接，于所述第三绕组外缠绕所述第四绕组，将所述第四绕组的一端与所述第一绕组的远离所述第一pin脚的一端电连接，另一端与所述第二pin脚电连接。
3.根据权利要求2所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，还包括于所述第一绕组与所述第二绕组之间设置带有第一引线的第一内铜箔和于所述第三绕组与所述第四绕组之间设置带有第二引线的第二内铜箔的步骤，并且将所述第一引线与所述第二引线分别与所述第三pin脚电连接。
4.根据权利要求2所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，还包括设置透明套管的步骤，所述设置透明套管是将所述透明套管套设于所述第一绕组与所述第四绕组的连接处。
5.根据权利要求2所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，还包括在所述磁芯上设置带有第三引线的外铜箔的步骤，设置外铜箔于所述形成半成品之后，所述真空含浸之前进行，并且将所述第三引线与所述第三pin脚电连接。
6.根据权利要求5所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，还包括于所述外铜箔上设置至少一圈所述绝缘胶带的步骤。
7.根据权利要求1所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，所述凡立水的浓度为0.905-0.935mol/L。
8.根据权利要求7所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，所述凡立水的浓度为0.915mol/L。
9.根据权利要求1所述的高频变压器的制备方法，其特征在于，所述烘烤在105℃-125℃的条件下进行。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的高频变压器的制备方法制备的高频变压器。
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