CN107221419B - 开关变压器的骨架及开关电源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关变压器的骨架及开关电源，开关电源包括外壳、电路板以及安装在电路板上的包括开关变压器在内的各类电子元器件。电路板安装在外壳内。所述开关变压器包括具有初级线圈的开关变压器组件、磁芯、次级线圈以及固定胶布。具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架、初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈以及针脚。次级线圈8的数量1至8匝，每匝次级线圈包括1至3根电感回路导体。电感回路导体整体呈倒U形；开关变压器的针脚与电路板电连接，开关变压器的次级线圈的所有电感回路导体的2个连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接。各匝次级线圈通过电路板完成回路连接。

Description

开关变压器的骨架及开关电源
本申请是申请号为：201510096673.6，发明创造名称为《开关变压器及开关电源》，申请日为：2015年3月4日的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种开关电源，特别涉及一种装有高频开关变压器的开关电源。
背景技术
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
通常开关电源包括一个铝合金制或钢制的长方体形外壳和一块固定在外壳内的印刷电路板，外壳与电路板之间还设有散热片或者风扇等散热装置，通过螺丝等紧固件和开关电源的外壳上设有的螺孔可以将开关电源固定在电子设备上。电路板上安装有高频开关变压器、电感等电子元器件，高频开关变压器主要包括骨架、穿过骨架的磁芯以及安装在骨架上的初级绕组、次级绕组，初级绕组及次级绕组以线圈的形式缠绕在骨架上，次级线圈是用整圈的铜线一圈一圈缠绕来完成回路，初级线圈和次级线圈均是径向分布，这样的整圈缠绕的线圈使得发热量较大，且多圈缠绕使得电子元器件的散热效果较差，另外为了便于线圈的缠绕，线圈的直径必须设计得较小使得线圈的韧性较好来完成缠绕，而线圈的直径较小的话就需要增加线圈的匝数，那么线圈的匝数的增加就使得缠绕的工序同样增加，所述开关变压器的加工工艺太过于复杂，制造人力成本过高，且线圈某个部位出现例如老化断裂等的问题时，需要更换整个开关变压器。另外，整圈缠绕的次级线圈在绝缘设计上需要使用较多的绝缘胶布，成本也较高。例如市场上广泛销售的PQ35开关变压器即存在上述各缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单且制造成本较低的开关变压器及开关电源，该开关变压器及开关电源的散热效果较好且便于维修。
实现本发明目的的技术方案之一是提供一种开关变压器的骨架，包括位于中央的主部、对称设置在主部的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部。主部的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔。磁芯限位部与主部左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔的形状与磁芯的形状对应。主部的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽、左初级线圈槽、左次级线圈槽、去磁线圈槽、右次级线圈槽和右初级线圈槽，左次级线圈槽及右次级线圈槽的外周形状呈U形。针脚连接部上设有开口向下的用于安装针脚的针脚孔。
进一步的，位于主部的左侧的磁芯限位部包括左限位板、左上限位部和左下限位部，位于主部的右侧的磁芯限位部包括右限位板、右上限位部和右下限位部。左限位板、右限位板均设有与磁回路孔贯通的通孔，左限位板与右限位板是由设有中央通孔的圆形板上下对称去掉一个等大的弓形板后形成的板部，左上限位部、左下限位部上下对称地凸出于左限位板，右上限位部、右下限位部上下对称地凸出于右限位板，左上限位部、右上限位部呈倒等腰三角形状，左下限位部、右下限位部呈等腰三角形状。左限位板、左上限位部及左下限位部形成的形状与开关变压器的磁芯对应，右限位板、右上限位部及右下限位部形成的形状与开关变压器的磁芯对应。
进一步的，所述的开关变压器的骨架还包括第一间隔板、第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板、第五间隔板和绝缘板。主部的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板，所述第一间隔板与主部、左限位板形成辅助电压线圈槽。主部的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板，第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板由左至右等间隔分布，从而第二间隔板与主部、第一间隔板形成左初级线圈槽，第二间隔板与主部、第三间隔板形成左次级线圈槽，第四间隔板与主部、第三间隔板形成去磁线圈槽，第四间隔板与主部、第五间隔板形成右次级线圈槽，第五间隔板与主部、右限位板形成右初级线圈槽。绝缘板有4个，绝缘板分别设置在左次级线圈槽及右次级线圈槽的下部前后两侧，从而左次级线圈槽及右次级线圈槽呈U形。
进一步的，针脚连接部包括位于左下限位部的下方的左针脚连接部和位于右下限位部的下方的右针脚连接部。左针脚连接部的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔以及3个辅助及去磁线圈针脚孔，5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽。右针脚连接部的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔。
实现本发明目的的技术方案之二是提供一种具有初级线圈的开关变压器组件，包括骨架、初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈以及针脚。
骨架包括位于中央的主部、对称设置在主部的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部。主部的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔。磁芯限位部与主部左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔的形状与磁芯的形状对应。主部的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽、左初级线圈槽、左次级线圈槽、去磁线圈槽、右次级线圈槽和右初级线圈槽，左次级线圈槽及右次级线圈槽的外周形状呈U形。针脚连接部包括位于左下限位部的下方的左针脚连接部和位于右下限位部的下方的右针脚连接部。左针脚连接部的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔以及3个辅助及去磁线圈针脚孔，5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽。右针脚连接部的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔。
针脚由8个，分别固定设置在骨架的左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔、3个辅助及去磁线圈针脚孔和右针脚连接部的3个备用针脚孔内。
初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈均采用导电线。初级线圈缠绕在骨架的左初级线圈槽及右初级线圈槽内，初级线圈的起始端和终止端分别与左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔内的针脚焊接连接。去磁线圈缠绕在去磁线圈槽内，辅助电压线圈缠绕在辅助电压线圈槽内，去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端共用左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的1个针脚，从而去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端与左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的同1个针脚焊接连接，去磁线圈和辅助电压线圈的另一端分别与左针脚连接部的剩下的2个去磁线圈针脚孔17-1-2内的针脚焊接连接。初级线圈、去磁线圈和辅助电压线圈的交叉接触部位均绝缘处理。
实现本发明目的的技术方案之三是提供一种开关变压器，包括具有初级线圈的开关变压器组件、磁芯、次级线圈以及固定胶布。
具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架、初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈以及针脚。
骨架包括位于中央的主部、对称设置在主部的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部。主部的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔。磁芯限位部与主部左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔的形状与磁芯的形状对应。主部的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽、左初级线圈槽、左次级线圈槽、去磁线圈槽、右次级线圈槽和右初级线圈槽，左次级线圈槽及右次级线圈槽的外周形状呈U形。针脚连接部包括位于左下限位部的下方的左针脚连接部和位于右下限位部的下方的右针脚连接部。左针脚连接部的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔以及3个辅助及去磁线圈针脚孔，5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽。右针脚连接部的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔。
针脚由8个，分别固定设置在骨架的左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔、3个辅助及去磁线圈针脚孔和右针脚连接部的3个备用针脚孔内。
初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈均采用导电线。初级线圈缠绕在骨架的左初级线圈槽及右初级线圈槽内，初级线圈的起始端和终止端分别与左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔内的针脚焊接连接。去磁线圈缠绕在去磁线圈槽内，辅助电压线圈缠绕在辅助电压线圈槽内，去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端共用左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的1个针脚，从而去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端与左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的同1个针脚焊接连接，去磁线圈和辅助电压线圈的另一端分别与左针脚连接部的剩下的2个去磁线圈针脚孔17-1-2内的针脚焊接连接。初级线圈、去磁线圈和辅助电压线圈的交叉接触部位均绝缘处理。
所述磁芯的数量为2个，磁芯作浸漆工艺处理，磁芯的头部的形状与骨架的左端或右端的形状对应，磁芯的芯部的形状与骨架的磁回路孔对应。2个磁芯分别从骨架的左右两端由其芯部插入磁回路孔中直至2个磁芯的头部分别嵌入骨架的左端面和右端面中，从而磁芯上下限位设置在骨架上，且形成磁回路。2个磁芯通过从周向使用固定胶布缠绕而固定连接，从而将磁芯左右限位安装在骨架上。
次级线圈8的数量1至8匝，每匝次级线圈包括1至3根电感回路导体。电感回路导体整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材或铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，电感回路导体的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2。倒U形的电感回路导体具有2个连接端。电感回路导体的2个连接端处的开口大小与左次级线圈槽对应，电感回路导体的高度与左初级线圈槽的高度对应。2匝次级线圈分别设置在左次级线圈槽和右次级线圈槽内，所有电感回路导体分别由其开口穿过骨架的主部后由其2个连接端伸出左次级线圈槽或右次级线圈槽，电感回路导体的连接端即为次级线圈的起始端和终止端。
实现本发明目的的技术方案之四是提供一种开关电源，包括外壳、电路板以及安装在电路板上的包括开关变压器在内的各类用于开关电源的电子元器件。电路板上印刷有用于整个电路的导电用的铜箔。电路板安装在外壳内。
所述开关变压器包括具有初级线圈的开关变压器组件、磁芯、次级线圈以及固定胶布。
具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架、初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈以及针脚。
骨架包括位于中央的主部、对称设置在主部的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部。主部的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔。磁芯限位部与主部左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔的形状与磁芯的形状对应。主部的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽、左初级线圈槽、左次级线圈槽、去磁线圈槽、右次级线圈槽和右初级线圈槽，左次级线圈槽及右次级线圈槽的外周形状呈U形。针脚连接部包括位于左下限位部的下方的左针脚连接部和位于右下限位部的下方的右针脚连接部。左针脚连接部的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔以及3个辅助及去磁线圈针脚孔，5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽。右针脚连接部的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔。
针脚由8个，分别固定设置在骨架的左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔、3个辅助及去磁线圈针脚孔和右针脚连接部的3个备用针脚孔内。
初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈均采用导电线。初级线圈缠绕在骨架的左初级线圈槽及右初级线圈槽内，初级线圈的起始端和终止端分别与左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔内的针脚焊接连接。去磁线圈缠绕在去磁线圈槽内，辅助电压线圈缠绕在辅助电压线圈槽内，去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端共用左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的1个针脚，从而去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端与左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的同1个针脚焊接连接，去磁线圈和辅助电压线圈的另一端分别与左针脚连接部的剩下的2个去磁线圈针脚孔17-1-2内的针脚焊接连接。初级线圈、去磁线圈和辅助电压线圈的交叉接触部位均绝缘处理。
所述磁芯的数量为2个，磁芯作浸漆工艺处理，磁芯的头部的形状与骨架的左端或右端的形状对应，磁芯的芯部的形状与骨架的磁回路孔对应。2个磁芯分别从骨架的左右两端由其芯部插入磁回路孔中直至2个磁芯的头部分别嵌入骨架的左端面和右端面中，从而磁芯上下限位设置在骨架上，且形成磁回路。2个磁芯通过从周向使用固定胶布缠绕而固定连接，从而将磁芯左右限位安装在骨架上。
次级线圈8的数量1至8匝，每匝次级线圈包括1至3根电感回路导体。电感回路导体整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材或铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，电感回路导体的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2。倒U形的电感回路导体具有2个连接端。电感回路导体的2个连接端处的开口大小与左次级线圈槽对应，电感回路导体的高度与左初级线圈槽的高度对应。2匝次级线圈分别设置在左次级线圈槽和右次级线圈槽内，所有电感回路导体分别由其开口穿过骨架的主部后由其2个连接端伸出左次级线圈槽或右次级线圈槽，电感回路导体的连接端即为次级线圈的起始端和终止端。
开关变压器的8个针脚穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接，开关变压器的次级线圈的所有电感回路导体的2个连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接，从而将开关变压器固定连接在电路板上。每匝次级线圈所包括的1至3根电感回路导体之间通过电路板并联连接，各匝次级线圈之间通过电路板串联连接，从而各匝次级线圈通过电路板完成回路连接。
进一步的，所述安装在电路板上的的电子元器件还包括电感。电感包括磁环及1至25匝电感线圈，所述磁环表面覆有绝缘层。每匝电感线圈包括1至3根第二电感回路导体。第二电感回路导体整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材或铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，第二电感回路导体的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2。倒U形的第二电感回路导体具有2个连接端。第二电感回路导体的2个连接端处的开口大小与磁环的环径对应，第二电感回路导体的高度与磁环的高度对应。所有第二电感回路导体分别由其开口穿过磁环的环部后与磁环紧配合连接，套在磁环上的第二电感回路导体的2个连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接，且第二电感回路导体固定连接在电路板上，从而磁环在第二电感回路导体的作用下也限位设置在电路板上。每匝电感线圈所包括的1至3根第二电感回路导体之间通过电路板并联连接，各匝电感线圈之间通过电路板串联连接，从而各匝电感线圈通过电路板完成回路连接，各匝电感线圈围绕磁环的中心等角度间隔分布。
更进一步的所述开关电源还包括辅助铜线。用于增加电流的辅助铜线设置在前后相连的2根第二电感回路导体的相应连接端之间或前后相连的2根电感回路导体的相应连接端之间，所述辅助铜线与第二电感回路导体或电感回路导体的相应连接端之间通过焊接或导电胶实现电连接。
进一步的，所述开关变压器的骨架还包括第一间隔板、第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板、第五间隔板和绝缘板。主部的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板，所述第一间隔板与主部、左限位板形成辅助电压线圈槽。主部的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板，第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板由左至右等间隔分布，从而第二间隔板与主部、第一间隔板形成左初级线圈槽，第二间隔板与主部、第三间隔板形成左次级线圈槽，第四间隔板与主部、第三间隔板形成去磁线圈槽，第四间隔板与主部、第五间隔板形成右次级线圈槽，第五间隔板与主部、右限位板形成右初级线圈槽。绝缘板有4个，绝缘板分别设置在左次级线圈槽及右次级线圈槽的下部前后两侧，从而左次级线圈槽及右次级线圈槽呈U形。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的开关变压器的骨架将初级线圈和次级线圈通过槽体绝缘分开，将传统的通过绝缘胶布而径向分开的初级线圈和次级线圈变成通过槽体轴向分开，这样使得开关变压器的散热效果较好，使用时温度低于传统的开关变压器5至10℃，使用寿命较长。
（2）本发明的电感回路导体的结构简单且制造成本较低，次级线圈通过电路板完成回路连接，电感回路导体的截面积远大于铜线，就不需要较多圈数的铜线来缠绕，发热量较小，散热效果优异，且电感回路导体直接焊接在电路板上，极大地减少了开关变压器和电感的制造工艺流程，进一步降低成本，另外绝缘胶布的使用数量也可大大减少；电感回路导体的更换也较为方便，出现问题时无须更换整个开关变压器或电感。同时使得开关变压器及整个开关电源的制造人工节省了一半工时，工艺较为简单。
（3）本发明通过增加辅助铜线来解决过电流过小的问题，使得整个开关变压器的次级线圈和电感的电感回路线圈通过电路板完成回路连接时更为稳定，整个开关电源的稳定性更好。
附图说明
图1为实施例1中的开关变压器的骨架的一种结构示意图（主视图）；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的仰视图；
图4为从图1的左前上方观察时的一种立体示意图；
图5为从图1的右前下方观察时的一种立体示意图；
图6为实施例2中的具有初级线圈的开关变压器组件的一种结构示意图（主视图）；
图7为图6的仰视图；
图8为从图6的左前上方观察时的一种立体示意图；
图9为实施例3中的开关变压器的一种结构示意图（主视图）；
图10为图9的仰视图；
图11为从图9的左前上方观察时的一种立体示意图；
图12为图11中的磁芯的结构示意图；
图13为图9中的电感回路导体的结构示意图；
图14为图13的左视图；
图15为图11中的电感回路导体的结构示意图；
图16为实施例4和5中的开关电源的一种结构示意图（主视图、图中电子元器件仅示出开关变压器及电感）；
图17为从图16的左前上方观察时的一种立体示意图；
图18为图16的右视图；
图19为从图16的B向观察时图16中的开关变压器与实施例6中的辅助铜线的连接示意图。
上述附图中的标记如下：
骨架1，主部11，磁回路孔11-1，左限位板12-1、右限位板12-2，左上限位部13-1，左下限位部13-2，右上限位部13-3，右下限位部13-4，第一间隔板14-1，第二间隔板14-2，第三间隔板14-3，第四间隔板14-4，第五间隔板14-5，辅助电压线圈槽15-1，左初级线圈槽15-2，左次级线圈槽15-3，去磁线圈槽15-4，右次级线圈槽15-5，右初级线圈槽15-6，绝缘板16，左针脚连接部17-1，初级线圈针脚孔17-1-1，辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2，左线圈导向槽17-1-3，右针脚连接部17-2，备用针脚孔17-2-1，
初级线圈2，去磁线圈3，辅助电压线圈4，针脚5，磁芯6，次级线圈7，电感回路导体71，固定胶布8，外壳91，电路板92，电感93，磁环93-1，第二电感回路导体93-2，辅助铜线94。
具体实施方式
本发明在进行方位描述时，以图1所示方位进行描述，图中的上下左右方位在描述中也是上下左右，图中图面所朝的方位为前方，背离图面的方位为后方。
（实施例1、开关变压器的骨架）
见图1至图5，本实施例的开关变压器的骨架1是个采用胶木材料制成的一体件，骨架1的中央是呈管状的主部11，主部11的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔11-1；主部11的左右两侧的中央对称设有用于安装磁芯时限位用的左限位板12-1、右限位板12-2，左限位板12-1、右限位板12-2均设有与磁回路孔11-1贯通的通孔，左限位板12-1与右限位板12-2是由设有中央通孔的圆形板上下对称去掉一个等大的弓形板后形成的板部，左限位板12-1的上下对称设有凸出于左限位板12-1的左上限位部13-1、左下限位部13-2，右限位板12-2的上下对称设有凸出于右限位板12-2的右上限位部13-3、右下限位部13-4，左上限位部13-1、右上限位部13-3呈倒等腰三角形状，左下限位部13-2、右下限位部13-4呈等腰三角形状；左限位板12-1、左上限位部13-1及左下限位部13-2形成的形状与开关变压器的磁芯对应，右限位板12-2、右上限位部13-3及右下限位部13-4形成的形状与开关变压器的磁芯对应。主部11的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板14-1，所述第一间隔板14-1与主部11、左限位板12-1形成辅助电压线圈槽15-1；主部11的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板14-2、第三间隔板14-3、第四间隔板14-4和第五间隔板14-5，第二间隔板14-2、第三间隔板14-3、第四间隔板14-4和第五间隔板14-5由左至右等间隔分布，从而第二间隔板14-2与主部11、第一间隔板14-1形成左初级线圈槽15-2，第二间隔板14-2与主部11、第三间隔板14-3形成左次级线圈槽15-3，第四间隔板14-4与主部11、第三间隔板14-3形成去磁线圈槽15-4，第四间隔板14-4与主部11、第五间隔板14-5形成右次级线圈槽15-5，第五间隔板14-5与主部11、右限位板12-2形成右初级线圈槽15-6。绝缘板16有4个，左次级线圈槽15-3及右次级线圈槽15-5的下部前后两侧均设有1个绝缘板16，从而左次级线圈槽15-3及右次级线圈槽15-5呈U形。左下限位部13-2的下方设有左针脚连接部17-1，左针脚连接部17-1的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔17-1-1以及3个辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2，5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽17-1-3，辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2对应的辅助电压线圈和去磁线圈的起始端或终止端共用一个针脚，从而只需要3个辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2。右下限位部13-4的下方设有右针脚连接部17-2，右针脚连接部17-2的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔17-2-1。
（实施例2、具有初级线圈的开关变压器组件）
见图6至图8，本实施例的具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架1、初级线圈2、去磁线圈3、辅助电压线圈4以及针脚5，所述骨架1采用由实施例1得到的开关变压器的骨架。针脚5由8个，分别固定设置在骨架1的左针脚连接部17-1的2个初级线圈针脚孔17-1-1、3个辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2和右针脚连接部17-2的3个备用针脚孔17-2-1内。
初级线圈2、去磁线圈3、辅助电压线圈4均采用导电线，本实施例采用导电铜线；初级线圈2缠绕在骨架1的左初级线圈槽15-2及右初级线圈槽15-6内，初级线圈2的起始端和终止端分别与左针脚连接部17-1的2个初级线圈针脚孔17-1-1内的针脚5焊接连接；去磁线圈3缠绕在去磁线圈槽15-4内，辅助电压线圈4缠绕在辅助电压线圈槽15-1内，去磁线圈3和辅助电压线圈4的起始端或终止端共用左针脚连接部17-1的去磁线圈针脚孔17-1-2内的1个针脚5，从而去磁线圈3和辅助电压线圈4的起始端或终止端与左针脚连接部17-1的去磁线圈针脚孔17-1-2内的同1个针脚5焊接连接，去磁线圈3和辅助电压线圈4的另一端分别与左针脚连接部17-1的剩下的2个去磁线圈针脚孔17-1-2内的针脚5焊接连接。初级线圈2、去磁线圈3和辅助电压线圈4的交叉接触部位均绝缘处理，本实施例中采用绝缘胶布包裹线圈铜线来实现绝缘处理。
（实施例3、开关变压器）
见图9至图11，本实施例的开关变压器包括由实施例2得到的具有初级线圈的开关变压器组件、磁芯6、次级线圈7以及固定胶布8。见图12，所述磁芯6的数量为2个，采用型号为EPC39的通用磁芯，磁芯6作浸漆工艺处理，磁芯6的头部的形状与骨架1的左端或右端的形状对应，磁芯6的芯部的形状与骨架1的磁回路孔11-1对应。仍见见图9至图11，2个磁芯6分别从骨架1的左右两端由其芯部插入磁回路孔11-1中直至2个磁芯6的头部分别嵌入骨架1的左端面和右端面中，从而磁芯6上下限位设置在骨架1上，且形成磁回路；2个磁芯6通过从周向使用固定胶布8缠绕而固定连接，从而将磁芯6左右限位安装在骨架1上。
次级线圈8的数量1至8匝，每匝次级线圈7包括1至3根电感回路导体71；本实施例中次级线圈7的数量为2匝，每匝次级线圈7包括1根电感回路导体71。见图13至图15，电感回路导体71整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，电感回路导体71的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2，本实施例中电感回路导体71的横截面呈圆形、截面面积为2mm2。倒U形的电感回路导体71具有2个连接端。仍见图9至图11，电感回路导体71的2个连接端处的开口大小与左次级线圈槽15-3对应，电感回路导体71的高度与左初级线圈槽15-2的高度对应。2匝次级线圈7分别设置在左次级线圈槽15-3和右次级线圈槽15-5内，所有电感回路导体71分别由其开口穿过骨架1的主部11后由其2个连接端伸出左次级线圈槽15-3或右次级线圈槽15-5，电感回路导体71的连接端即为次级线圈7的起始端和终止端。本实施例的开关变压器安装在电路板上时，由其8个针脚9以及所有电感回路导体71的连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接。
（实施例4、开关电源）
见图16至图18，本实施例的开关电源包括外壳91、电路板92以及由实施例3得到的开关变压器，电路板92即用于开关电源的印刷电路板，英文名称为PCB（Printed CircuitBoard）；电路板92上印刷有用于整个电路的导电用的铜箔。电路板92安装在外壳91内。电路板92上安装有开关变压器以及各类用于开关电源的电子元器件（图中除电感外未示出）。开关变压器的8个针脚5穿过电路板92的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板92电连接，开关变压器的次级线圈7的所有电感回路导体71的2个连接端穿过电路板92的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板92电连接，从而将开关变压器固定连接在电路板92上。每匝次级线圈7所包括的1至3根电感回路导体71之间通过电路板92并联连接，各匝次级线圈7之间通过电路板92串联连接，从而各匝次级线圈7通过电路板92完成回路连接。
（实施例5、开关电源）
仍见图16至图18，本实施例的开关电源与实施例4基本相同，其不同之处在于：还包括电感93。电感93包括磁环93-1及1至25匝电感线圈，所述磁环93-1表面覆有绝缘层；每匝电感线圈包括1至3根第二电感回路导体93-2，本实施例中电感线圈的数量为4匝，每匝电感线圈包括2根第二电感回路导体93-2；第二电感回路导体93-2整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，第二电感回路导体93-2的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2，本实施例中第二电感回路导体93-2的截面面积为2mm2。倒U形的第二电感回路导体93-2具有2个连接端。第二电感回路导体93-2的2个连接端处的开口大小与磁环93-1的环径对应，第二电感回路导体93-2的高度与磁环93-1的高度对应。所有第二电感回路导体93-2分别由其开口穿过磁环93-1的环部后与磁环93-1紧配合连接，套在磁环93-1上的第二电感回路导体93-2的2个连接端穿过电路板92的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板92电连接，且第二电感回路导体93-2固定连接在电路板92上，从而磁环93-1在第二电感回路导体93-2的作用下也限位设置在电路板92上。每匝电感线圈所包括的1至3根第二电感回路导体93-2之间通过电路板92并联连接，各匝电感线圈之间通过电路板92串联连接，从而各匝电感线圈通过电路板92完成回路连接，各匝电感线圈围绕磁环93-1的中心等角度间隔分布。
（实施例6、开关电源）
本实施例的开关电源与实施例4或5基本相同，其不同之处在于：还包括辅助铜线94，如电路板92的导电铜箔的过电流大小不够，那么在电路中前后相连的2根第二电感回路导体93-2的相应连接端之间或前后相连的2根电感回路导体71的相应连接端之间通过增加辅助铜线94来增加电流，所述辅助铜线94与第二电感回路导体93-2或电感回路导体71的相应连接端之间通过焊接或导电胶实现电连接，辅助铜线94设置在电路板92的焊接面或元件面侧均可，见图19，本实施例中辅助铜线94设置在电路板92的焊接面侧，辅助铜线94设置在开关变压器的次级线圈7的2根电感回路导体71的相应连接端之间。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种开关变压器的骨架，其特征在于：包括位于中央的主部（11）、对称设置在主部（11）的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部；主部（11）的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔（11-1）；磁芯限位部与主部（11）左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔（11-1）的形状与磁芯的形状对应；主部（11）的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽（15-1）、左初级线圈槽（15-2）、左次级线圈槽（15-3）、去磁线圈槽（15-4）、右次级线圈槽（15-5）和右初级线圈槽（15-6），左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）的外周形状呈U形；针脚连接部上设有开口向下的用于安装针脚的针脚孔。
2.根据权利要求1所述的开关变压器的骨架，其特征在于：位于主部（11）的左侧的磁芯限位部包括左限位板（12-1）、左上限位部（13-1）和左下限位部（13-2），位于主部（11）的右侧的磁芯限位部包括右限位板（12-2）、右上限位部（13-3）和右下限位部（13-4）；左限位板（12-1）、右限位板（12-2）均设有与磁回路孔（11-1）贯通的通孔，左限位板（12-1）与右限位板（12-2）是由设有中央通孔的圆形板上下对称去掉一个等大的弓形板后形成的板部，左上限位部（13-1）、左下限位部（13-2）上下对称地凸出于左限位板（12-1），右上限位部（13-3）、右下限位部（13-4）上下对称地凸出于右限位板（12-2），左上限位部（13-1）、右上限位部（13-3）呈倒等腰三角形状，左下限位部（13-2）、右下限位部（13-4）呈等腰三角形状；左限位板（12-1）、左上限位部（13-1）及左下限位部（13-2）形成的形状与开关变压器的磁芯对应，右限位板（12-2）、右上限位部（13-3）及右下限位部（13-4）形成的形状与开关变压器的磁芯对应。
3.根据权利要求1所述的开关变压器的骨架，其特征在于：还包括第一间隔板（14-1）、第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）、第五间隔板（14-5）和绝缘板（16）；主部（11）的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板（14-1），所述第一间隔板（14-1）与主部（11）、左限位板（12-1）形成辅助电压线圈槽（15-1）；主部（11）的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）和第五间隔板（14-5），第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）和第五间隔板（14-5）由左至右等间隔分布，从而第二间隔板（14-2）与主部（11）、第一间隔板（14-1）形成左初级线圈槽（15-2），第二间隔板（14-2）与主部（11）、第三间隔板（14-3）形成左次级线圈槽（15-3），第四间隔板（14-4）与主部（11）、第三间隔板（14-3）形成去磁线圈槽（15-4），第四间隔板（14-4）与主部（11）、第五间隔板（14-5）形成右次级线圈槽（15-5），第五间隔板（14-5）与主部（11）、右限位板（12-2）形成右初级线圈槽（15-6）；绝缘板（16）有4个，绝缘板（16）分别设置在左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）的下部前后两侧，从而左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）呈U形。
4.根据权利要求1所述的开关变压器的骨架，其特征在于：针脚连接部包括位于左下限位部（13-2）的下方的左针脚连接部（17-1）和位于右下限位部（13-4）的下方的右针脚连接部（17-2）；左针脚连接部（17-1）的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔（17-1-1）以及3个辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2），5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽（17-1-3）；右针脚连接部（17-2）的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔（17-2-1）。
5.一种开关电源，其特征在于：包括外壳（91）、电路板（92）以及安装在电路板（92）上的包括开关变压器在内的各类用于开关电源的电子元器件；电路板（92）上印刷有用于整个电路的导电用的铜箔；电路板（92）安装在外壳（91）内；
所述开关变压器包括具有初级线圈的开关变压器组件、磁芯（6）、次级线圈（7）以及固定胶布（8）；
具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架（1）、初级线圈（2）、去磁线圈（3）、辅助电压线圈（4）以及针脚（5）；
骨架（1）包括位于中央的主部（11）、对称设置在主部（11）的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部；主部（11）的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔（11-1）；磁芯限位部与主部（11）左右贯通，且磁芯限位部及磁回路孔（11-1）的形状与磁芯的形状对应；主部（11）的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽（15-1）、左初级线圈槽（15-2）、左次级线圈槽（15-3）、去磁线圈槽（15-4）、右次级线圈槽（15-5）和右初级线圈槽（15-6），左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）的外周形状呈U形；针脚连接部包括位于左下限位部（13-2）的下方的左针脚连接部（17-1）和位于右下限位部（13-4）的下方的右针脚连接部（17-2）；左针脚连接部（17-1）的下端设有5个针脚孔，包括2个初级线圈针脚孔（17-1-1）以及3个辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2），5个针脚孔之间等间隔分布，5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽（17-1-3）；右针脚连接部（17-2）的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔（17-2-1）；
针脚（5）有8个，分别固定设置在骨架（1）的左针脚连接部（17-1）的2个初级线圈针脚孔（17-1-1）、3个辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2）和右针脚连接部（17-2）的3个备用针脚孔（17-2-1）内；
初级线圈（2）、去磁线圈（3）、辅助电压线圈（4）均采用导电线；初级线圈（2）缠绕在骨架（1）的左初级线圈槽（15-2）及右初级线圈槽（15-6）内，初级线圈（2）的起始端和终止端分别与左针脚连接部（17-1）的2个初级线圈针脚孔（17-1-1）内的针脚（5）焊接连接；去磁线圈（3）缠绕在去磁线圈槽（15-4）内，辅助电压线圈（4）缠绕在辅助电压线圈槽（15-1）内，去磁线圈（3）和辅助电压线圈（4）的起始端或终止端共用左针脚连接部（17-1）的辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2）内的1个针脚（5），从而去磁线圈（3）和辅助电压线圈（4）的起始端或终止端与左针脚连接部（17-1）的辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2）内的同1个针脚（5）焊接连接，去磁线圈（3）和辅助电压线圈（4）的另一端分别与左针脚连接部（17-1）的剩下的2个辅助及去磁线圈针脚孔（17-1-2）内的针脚（5）焊接连接；初级线圈（2）、去磁线圈（3）和辅助电压线圈（4）的交叉接触部位均绝缘处理；
所述磁芯（6）的数量为2个，磁芯（6）作浸漆工艺处理，磁芯（6）的头部的形状与骨架（1）的左端或右端的形状对应，磁芯（6）的芯部的形状与骨架（1）的磁回路孔（11-1）对应；2个磁芯（6）分别从骨架（1）的左右两端由其芯部插入磁回路孔（11-1）中直至2个磁芯（6）的头部分别嵌入骨架（1）的左端面和右端面中，从而磁芯（6）上下限位设置在骨架（1）上，且形成磁回路；2个磁芯（6）通过从周向使用固定胶布（8）缠绕而固定连接，从而将磁芯（6）左右限位安装在骨架（1）上；
次级线圈的数量为1至8匝，每匝次级线圈（7）包括1至3根电感回路导体（71）；电感回路导体（71）整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材或铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，电感回路导体（71）的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2；倒U形的电感回路导体（71）具有2个连接端；电感回路导体（71）的2个连接端处的开口大小与左次级线圈槽（15-3）对应，电感回路导体（71）的高度与左初级线圈槽（15-2）的高度对应；2匝次级线圈（7）分别设置在左次级线圈槽（15-3）和右次级线圈槽（15-5）内，所有电感回路导体（71）分别由其开口穿过骨架（1）的主部（11）后由其2个连接端伸出左次级线圈槽（15-3）或右次级线圈槽（15-5），电感回路导体（71）的连接端即为次级线圈（7）的起始端和终止端；
开关变压器的8个针脚（5）穿过电路板（92）的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板（92）电连接，开关变压器的次级线圈（7）的所有电感回路导体（71）的2个连接端穿过电路板（92）的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板（92）电连接，从而将开关变压器固定连接在电路板（92）上；每匝次级线圈（7）所包括的1至3根电感回路导体（71）之间通过电路板（92）并联连接，各匝次级线圈（7）之间通过电路板（92）串联连接，从而各匝次级线圈（7）通过电路板（92）完成回路连接；
所述安装在电路板（92）上的的电子元器件还包括电感（93）；电感（93）包括磁环（93-1）及1至25匝电感线圈，所述磁环（93-1）表面覆有绝缘层；每匝电感线圈包括1至3根第二电感回路导体（93-2）；第二电感回路导体（93-2）整体呈倒U形，采用铜材或铜包铝材或铝材料制成，所述铜材采用导电性较好的紫铜，第二电感回路导体（93-2）的横截面呈圆形或腰圆形，其截面面积为0.5至10mm2；倒U形的第二电感回路导体（93-2）具有2个连接端；第二电感回路导体（93-2）的2个连接端处的开口大小与磁环（93-1）的环径对应，第二电感回路导体（93-2）的高度与磁环（93-1）的高度对应；所有第二电感回路导体（93-2）分别由其开口穿过磁环（93-1）的环部后与磁环（93-1）紧配合连接，套在磁环（93-1）上的第二电感回路导体（93-2）的2个连接端穿过电路板（92）的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板（92）电连接，且第二电感回路导体（93-2）固定连接在电路板（92）上，从而磁环（93-1）在第二电感回路导体（93-2）的作用下也限位设置在电路板（92）上；每匝电感线圈所包括的1至3根第二电感回路导体（93-2）之间通过电路板（92）并联连接，各匝电感线圈之间通过电路板（92）串联连接，从而各匝电感线圈通过电路板（92）完成回路连接，各匝电感线圈围绕磁环（93-1）的中心等角度间隔分布；
所述开关变压器的骨架（1）还包括第一间隔板（14-1）、第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）、第五间隔板（14-5）和绝缘板（16）；主部（11）的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板（14-1），所述第一间隔板（14-1）与主部（11）、左限位板（12-1）形成辅助电压线圈槽（15-1）；主部（11）的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）和第五间隔板（14-5），第二间隔板（14-2）、第三间隔板（14-3）、第四间隔板（14-4）和第五间隔板（14-5）由左至右等间隔分布，从而第二间隔板（14-2）与主部（11）、第一间隔板（14-1）形成左初级线圈槽（15-2），第二间隔板（14-2）与主部（11）、第三间隔板（14-3）形成左次级线圈槽（15-3），第四间隔板（14-4）与主部（11）、第三间隔板（14-3）形成去磁线圈槽（15-4），第四间隔板（14-4）与主部（11）、第五间隔板（14-5）形成右次级线圈槽（15-5），第五间隔板（14-5）与主部（11）、右限位板（12-2）形成右初级线圈槽（15-6）；绝缘板（16）有4个，绝缘板（16）分别设置在左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）的下部前后两侧，从而左次级线圈槽（15-3）及右次级线圈槽（15-5）呈U形。
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