CN106373751A - 高频变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高频变压器，包括骨架、初级绕组、次级绕组和主磁芯；所述骨架包括两个主磁芯容纳部，所述两个主磁芯容纳部的外壁分别为初级绕制部和次级绕制部，所述初级绕组和次级绕组分别绕制在所述初级绕制部和次级绕制部上；所述主磁芯包括两条绕组磁柱，所述绕组磁柱分别位于所述两个主磁芯容纳部内；所述高频变压器还包括漏磁芯，所述漏磁芯与所述两条绕组磁柱平行设置。通过设置漏磁芯，对高频变压器中初级绕组、次级绕组和主磁芯中的磁力线产生作用，形成旁路磁路，从而增加漏感。在生产谐振式电源时，不用额外设置独立的电感，减少生产工序和布线复杂度。

Description

高频变压器
技术领域
本发明涉及变压器领域，特别涉及应用于高频电子电路中的变压器。
背景技术
高频开关电源应用中，特别是谐振变换拓扑中，需要使用谐振电感和变压器配合。常用的设计方法有两种：
1.使用传统的变压器和独立的谐振电感，这样会使电源结构复杂,体积增大，而且使PCB板走线复杂、电磁干扰大。导致产品效率低、体积大、成本高。
2.简单地将谐振电感集成于变压器中，通过增大变压器的漏感做谐振电感使用。通常通过改变初、次级绕组间的距离以改变变压器的漏感以达到谐振电感的要求。需要较大的漏感，就需要加大初、次级绕组间的距离，会造成变压器体积加大、磁耦合能力差、变压器传输效率低,而且在一定条件限制下,其漏感能够增加的范围十分有限。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种组合谐振电感(漏感)的高频变压器，其能解决现有谐振式电源需要增设独立电感，设计复杂，体积大的问题。也能解决现有通过加大初、次级绕组间的距离增加漏感效果有限，难以满足应用所需的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种高频变压器，包括骨架、初级绕组、次级绕组和主磁芯；
所述骨架包括两个主磁芯容纳部，所述两个主磁芯容纳部相互平行,所述两个主磁芯容纳部的外壁分别为初级绕制部和次级绕制部，所述初级绕组和次级绕组分别绕制在所述初级绕制部和次级绕制部上；所述主磁芯包括两条绕组磁柱，所述两条绕组磁柱分别位于所述两个主磁芯容纳部内；
所述高频变压器还包括漏磁芯，所述漏磁芯与所述两条绕组磁柱平行设置；
所述漏磁芯与所述主磁芯相抵接，所述漏磁芯或主磁芯还包括侧边部，所述漏磁芯与所述主磁芯相抵接的部位为所述漏磁芯或主磁芯的侧边部。
优选的，所述绕组磁柱的截面积大于所述侧边部的截面积。
优选的，所述骨架还包括一个漏磁芯容纳部，所述漏磁芯容纳部与所述两个主磁芯容纳部平行设置，所述漏磁芯位于所述漏磁芯容纳部内。
优选的，所述漏磁芯与所述主磁芯之间设有第一漏感气隙。
优选的，所述漏磁芯与主磁芯为一体式结构，所述漏磁芯与主磁芯共用侧边部；所述漏磁芯与主磁芯组成的一体式结构为EE、EI、EC或PQ型组合磁芯。
优选的，所述主磁芯为UU或UI型组合磁芯，所述漏磁芯为I型磁条，所述漏磁芯容纳部位于所述两个主磁芯容纳部之间。
优选的，所述漏磁芯中间设有第二漏感气隙。
优选的，所述漏磁芯为铁氧体磁芯、坡莫合金磁芯、非晶合金磁芯、超微晶合金磁芯、铁粉磁芯、铁硅铝磁芯或铁硅磁芯。
优选的，所述主磁芯容纳部为圆形、矩形或方形容纳部，所述漏磁芯容纳部为圆形、矩形或方形容纳部。
优选的，所述骨架为卧式骨架或立式骨架，所述骨架还包括引脚，所述初级绕组和次级绕组包括引出端，所述引出端与所述引脚连接。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过设置漏磁芯，对高频变压器中初级绕组、次级绕组和主磁芯中的磁力线产生作用，形成旁路磁路，从而增加漏感。在生产谐振式电源时，不用额外设置独立的电感，减少生产工序和布线复杂度。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的高频变压器的分解示意图。
图2是本发明实施例二提供的高频变压器的分解示意图。
图3是本发明实施例三提供的高频变压器的分解示意图。
图4是本发明实施例四提供的高频变压器中主磁芯与漏磁芯的结构示意图。
具体实施方式
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
实施例一：
如图1所示的高频变压器，包括骨架11、初级绕组12、次级绕组13和主磁芯14。其中骨架11包括两个主磁芯容纳部111，两个主磁芯容纳部111相互平行,两个主磁芯容纳部111的外壁分别为初级绕制部112和次级绕制部113，初级绕组12和次级绕组13分别绕制在初级绕制部112和次级绕制部113上；对应的，主磁芯14包括两条绕组磁柱141、142，绕组磁柱141和绕组磁柱142分别位于两个主磁芯容纳部111内。本实施例中，主磁芯14为UU型组合磁芯，在另一实施例中，可以为UI型组合磁芯。初级绕组12和次级绕组13可以从漆包线、三层绝缘线、铜箔或PCB等材料中选择，初级绕组12和次级绕组13外部可以进一步设有固定带(图未示)，用于固定绝缘。
高频变压器还包括漏磁芯15，漏磁芯15与绕组磁柱141和绕组磁柱142平行设置，优选的，在本实施例中，漏磁芯15为I型磁条，漏磁芯15位于绕组磁柱141和绕组磁柱142之间。
漏磁芯15与主磁芯14相抵接，主磁芯14还包括侧边部143，漏磁芯15与主磁芯14相抵接的部位为主磁芯14的侧边部143。
通过设置漏磁芯15，对高频变压器中初级绕组12、次级绕组13和主磁芯14中的磁力线产生作用，形成旁路磁路，从而增加漏感。
漏磁芯15可以为为铁氧体磁芯、坡莫合金磁芯、非晶合金磁芯、超微晶合金磁芯、铁粉磁芯、铁硅铝磁芯或铁硅磁芯等。
进一步，使绕组磁柱141的截面积大于侧边部143的截面积，可以使磁力线更多的通过旁路磁路和空气形成漏感。
在本实施例中，骨架11为卧式骨架，其他实施例中可以是立式骨架。骨架11还包括引脚115，所述初级绕组12和次级绕组13包括引出端(图未示)，所述引出端与所述引脚115连接。
实施例二：
如图2所示的高频变压器，包括骨架21、初级绕组22、次级绕组23和主磁芯24。其中骨架21包括两个主磁芯容纳部211，两个主磁芯容纳部211相互平行,两个主磁芯容纳部211的外壁分别为初级绕制部212和次级绕制部213，初级绕组22和次级绕组23分别绕制在初级绕制部212和次级绕制部213上；对应的，主磁芯24包括两条绕组磁柱241、242，绕组磁柱241和绕组磁柱242分别位于两个主磁芯容纳部211内。
骨架21还包括一个漏磁芯容纳部214，漏磁芯容纳部214与两个主磁芯容纳部211相互平行设置，漏磁芯容纳部214位于两个主磁芯容纳部211之间(另一实施例中，漏磁芯容纳部214可以与两个主磁芯容纳部211之一调换位置)。
高频变压器还包括漏磁芯25，漏磁芯25与绕组磁柱241和绕组磁柱242相互平行，在本实施例中，漏磁芯25为I型磁条，漏磁芯25位于绕组磁柱241和绕组磁柱242之间的漏磁芯容纳部214内。
主磁芯容纳部211可以是圆形、矩形或方形容纳部，漏磁芯容纳部214可以是为圆形、矩形或方形容纳部。
通过设置漏磁芯25，对高频变压器中初级绕组22、次级绕组23和主磁芯24中的磁力线产生作用，形成旁路磁路，从而增加漏感。
漏磁芯25与主磁芯24相抵接，主磁芯24还包括侧边部243，漏磁芯25与主磁芯24相抵接的部位为主磁芯24的侧边部243。本实施例中，漏磁芯25与主磁芯24之间设有第一漏感气隙(或者漏磁芯25的一端为第一漏感气隙，另一端与侧边部243固定)，进一步第一漏感气隙内设有第一隔离板251，可以进一步增加磁力线泄漏，增大漏感。
实施例三：
如图3所示的高频变压器，包括骨架31、初级绕组(图未示)、次级绕组(图未示)和主磁芯34。其中骨架31包括两个主磁芯容纳部311，两个主磁芯容纳部311相互平行,两个主磁芯容纳部311的外壁分别为初级绕制部312和次级绕制部313，初级绕组和次级绕组分别绕制在初级绕制部312和次级绕制部313上；对应的，主磁芯34包括两条绕组磁柱341、342，绕组磁柱341和绕组磁柱342分别位于两个主磁芯容纳部311内。
高频变压器还包括漏磁芯35，漏磁芯35与绕组磁柱341和绕组磁柱342相互平行设置，绕组磁柱341、绕组磁柱342和漏磁芯35依次排列。在本实施例中，漏磁芯35与主磁芯34为一体式结构，漏磁芯35与主磁芯34共用侧边部343，一体式结构为EE型组合磁芯，其他实施例中也可以是EI、EC或PQ型组合磁芯。一体式磁芯可以便于高频变压器的制造。
实施例四：
图4是一种主磁芯与漏磁芯的结构示意图，主磁芯44与漏磁芯45组成的一体式结构，为EE型组合磁芯。组合磁芯包括绕组磁柱441和绕组磁柱442。在组合磁芯的漏磁芯45中间设一第二漏感气隙451，进一步，第二漏感气隙451内可以设有第二隔离板(图未示)，可以进一步增加磁力线泄漏，增大漏感。优选的，第二漏感气隙451可以是E型磁芯作为漏磁芯45的一条臂构造的，即该条臂较其他两条臂短。在本实施例中，E型磁芯中间这条臂作为漏磁芯45的一部分，在另一实施例中E型磁芯的外侧的一条臂作为漏磁芯45的一部分(如实施例三)，第二漏感气隙451也可设置在E型磁芯外侧的一条臂上。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高频变压器，包括骨架、初级绕组、次级绕组和主磁芯，其特征在于：
所述骨架包括两个主磁芯容纳部，所述两个主磁芯容纳部相互平行,所述两个主磁芯容纳部的外壁分别为初级绕制部和次级绕制部，所述初级绕组和次级绕组分别绕制在所述初级绕制部和次级绕制部上；所述主磁芯包括两条绕组磁柱，所述两条绕组磁柱分别位于所述两个主磁芯容纳部内；
所述高频变压器还包括漏磁芯，所述漏磁芯与所述两条绕组磁柱平行设置；
所述漏磁芯与所述主磁芯相抵接，所述漏磁芯或主磁芯还包括侧边部，所述漏磁芯与所述主磁芯相抵接的部位为所述漏磁芯或主磁芯的侧边部。
2.如权利要求1所述的高频变压器，其特征在于：所述绕组磁柱的截面积大于所述侧边部的截面积。
3.如权利要求1所述的高频变压器，其特征在于：所述骨架还包括一个漏磁芯容纳部，所述漏磁芯容纳部与所述两个主磁芯容纳部平行设置，所述漏磁芯位于所述漏磁芯容纳部内。
4.如权利要求1所述的高频变压器，其特征在于：所述漏磁芯与所述主磁芯之间设有第一漏感气隙。
5.如权利要求1-3中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述漏磁芯与主磁芯为一体式结构，所述漏磁芯与主磁芯共用侧边部；所述漏磁芯与主磁芯组成的一体式结构为EE、EI、EC或PQ型组合磁芯。
6.如权利要求1-4中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述主磁芯为UU或UI型组合磁芯，所述漏磁芯为I型磁条，所述漏磁芯容纳部位于所述两个主磁芯容纳部之间。
7.如权利要求1-4中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述漏磁芯中间设有第二漏感气隙。
8.如权利要求1-4中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述漏磁芯为铁氧体磁芯、坡莫合金磁芯、非晶合金磁芯、超微晶合金磁芯、铁粉磁芯、铁硅铝磁芯或铁硅磁芯。
9.如权利要求1-4中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述主磁芯容纳部为圆形、矩形或方形容纳部，所述漏磁芯容纳部为圆形、矩形或方形容纳部。
10.如权利要求1-4中任一项所述的高频变压器，其特征在于：所述骨架为卧式骨架或立式骨架，所述骨架还包括引脚，所述初级绕组和次级绕组包括引出端，所述引出端与所述引脚连接。
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