CN110828140A - 谐振电感可调的变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域，公开了一种谐振电感可调的变压器，不仅能够将主变压器和谐振电感集合于一体，而且可调整谐振电感的大小。本发明包括：磁芯本体，设有中心柱；初级绕组，为绕制饼式线圈并套设在中心柱上；次级绕组，为铜排线圈并套设在中心柱上；至少两个调节部，以可拆卸式地套设在中心柱上并分别位于初级绕组和次级绕组之间和/或位于中心柱的顶端。本发明利用调节部来固定初级绕组与次级绕组之间的间距，可将初级绕组和次级绕组之间的漏感感量作为谐振电感，从而实现主变压器和谐振电感一体化；调节部为可拆卸式，则可方便地从中心柱上取下或安装，则可通过调整初级绕组和次级绕组之间的调节部数量则可实现漏感感量范围的调整。

Description

谐振电感可调的变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别是一种谐振电感可调的变压器。

背景技术

变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级绕组、次级绕组和铁芯(磁芯)；主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压。在谐振电路中，电容的电场能与电感的磁场能相互转换，此增彼减，完全补偿。

目前常用的主变压器与谐振电感分为两个单独器件，占据PCB板大量空间，电路利用率低，安装制作工序繁多，成本高，不利于现阶段产品小型化趋势，而且变压器的谐振电感不可根据实际需要进行调整。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种谐振电感可调的变压器，不仅能够将主变压器和谐振电感集合于一体，而且可调整谐振电感的大小。

根据本发明的第一方面实施例的谐振电感可调的变压器，包括：磁芯本体，设有中心柱；初级绕组，为绕制饼式线圈并套设在所述中心柱上；次级绕组，为铜排线圈并套设在所述中心柱上；至少两个调节部，以可拆卸式地套设在所述中心柱上并分别位于所述初级绕组和所述次级绕组之间和/或位于所述中心柱的顶端。

根据本发明实施例的谐振电感可调的变压器，至少具有如下有益效果：利用调节部来固定初级绕组与次级绕组之间的间距，可将初级绕组和次级绕组之间的漏感感量作为谐振电感，从而实现主变压器和谐振电感一体化；调节部为可拆卸式，则可方便地从中心柱上取下或安装，则可通过调整初级绕组和次级绕组之间的调节部数量则可实现漏感感量范围的调整；位于中心柱顶端的调节部，则可对下方的初级绕组和次级绕组进行压合，从而使初级绕组和次级绕组保持稳定，以使变压器的感量与漏感保持稳定；而初级绕组采用绕制饼式线圈绕制，提高了散热效果，可以避免初级绕组温度过高，降低变压器工作时的温度；次级绕组采用铜排线圈，不仅具备性能稳定的特点，而且还能够承受大电流输出，并降低了绕线困难度。

根据本发明的一些实施例，所述调节部包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的两端分别与所述第二连接板的两端卡扣连接并形成通孔，所述通孔套设在所述中心柱上。所述第一连接板的两端分别与所述第二连接板的两端卡扣连接并形成通孔，所述通孔套设在所述中心柱上。采用卡扣连接的第一连接板和第二连接板，可方便将调节部套设于中心柱上以及将第二调节板从中心柱上取下，提高了调节部组装的便利性以及快捷性，方便对调节部进行替换。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接板和所述第二连接板分别为半环形状的结构，所述第一连接板的两端分别设有第一卡接部，所述第二连接板的两端分别设有与所述第一卡接部配合卡接的第二卡接部。利用第一卡接部和第二卡接部可使第一连接板和第二连接相互卡接或分离，可方便将调节部套设于中心柱上以及将第二调节板从中心柱上取下，提高了调节部组装的便利性以及快捷性，方便对调节部进行替换。

根据本发明的一些实施例，所述调节部为环氧玻璃纤维或硅胶。环氧玻璃纤维或硅胶材料在中温下机械性能高，在高湿下电气性能稳定。适用于变压器的工作环境，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性，可有效地提高变压器的可靠性，避免调节部变形或损坏而影响变压器的漏感。

根据本发明的一些实施例，所述磁芯本体为EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯。EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯都具有中心柱，且具备磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高以及磁场分布均匀的特点。

根据本发明的一些实施例，所述初级绕组至少绕制有三层。采用层叠方式的绕制饼式线圈，可避免初级线圈工作时温度过高，且可适用于无骨架的变压器中。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的第一种较优实施例的爆炸图；

图2是图1的组装示意图；

图3是本发明的一种较优实施例的调节部的结构示意图；

图4是图3的A所示的放大示意图；

图5是本发明的另一种较优实施例的调节部的结构示意图；

图6是本发明的第二种较优实施例的第一种状态的爆炸图；

图7是本发明的第二种较优实施例的第二种状态的爆炸图；

图8是本发明的第二种较优实施例的第三种状态的爆炸图；

图9是本发明的第二种较优实施例的第四种状态的爆炸图；

图10是本发明的第三种较优实施例的爆炸图。

附图标记：磁芯本体100、中心柱110、侧柱120、初级绕组200、次级绕组300、调节部400、第一连接板410、第二连接板420、第一卡接部510、第二卡接部520。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，为一种较优的实施方式，一种谐振电感可调的变压器，包括：磁芯本体100，设有中心柱110以及围绕在中心柱110的侧柱120；初级绕组200，为绕制饼式线圈并套设在所述中心柱110上；次级绕组300，为铜排线圈并套设在所述中心柱110上；至少两个调节部400，以可拆卸式地套设在所述中心柱110上并分别位于所述初级绕组200和所述次级绕组300之间和/或位于所述中心柱110的顶端。可以想到的是，中心柱110的数量和侧柱120的数量可根据变压器的设计要求来设定相应的数量，且磁芯本体100也可以采用铁芯来代替，初级绕组200和次级绕组300的数量也可根据变压器的设计要求进行调整。

利用调节部400来固定初级绕组200与次级绕组300之间的间距，可将初级绕组200和次级绕组300之间的漏感感量作为谐振电感，从而实现主变压器和谐振电感一体化；调节部400为可拆卸式，则可方便地从中心柱110上取下或安装，则可通过调整初级绕组200和次级绕组300之间的调节部400数量则可实现漏感感量范围的调整。

参照图1和图2，为第一种较优的实施例，在本实施例中设置有两个调节部400，一个位于中心柱110的顶端，另一个位于初级绕组200和次级绕组300之间，当需要缩小或增大初级绕组200和次级绕组300之间的距离时，则可采用厚度更小或更大的调节部400置于初级绕组200和次级绕组300之间，同时将位于中心柱110顶端的调节部400替换为厚度更大或缩小的调节部400，即两个调节部400的厚度调整需相反，当一个替换为厚度更厚时，另一个则替换为厚度更小的；当另一缩小则替换为厚度更小时，另一个则替换为厚度更厚的；通过调整两个调节部400的厚度差，则可使中心柱110上的初级绕组200和次级绕组300保持紧凑的状态，则可使初级绕组200和次级绕组300保持稳定，以使变压器的感量与漏感保持稳定；而初级绕组200采用绕制饼式线圈绕制，提高了散热效果，可以避免初级绕组200在工作时温度过高，降低了变压器工作时的温度；次级绕组300采用铜排线圈，可以提高导电体的横截面积，其电阻小，不仅具备性能稳定的特点，而且还能够承受大电流输出，并降低了绕线困难度。

在本发明的一些实施例中，所述磁芯本体100为EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯，具体地，磁芯本体100由两个EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯上下合并形成一个整体，其中，本实施例中的磁芯本体100采用了两个EQ型磁芯组合合成。EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯都具有中心柱110，且具备磁屏蔽效果好、分布电容小、传输衰耗低、电感量高以及磁场分布均匀的特点，在组装时，可将两个EQ型磁芯的中心柱110和侧柱120分别对应连接，并利用胶水将两个EQ型磁芯粘接而形成磁芯本体100。

在本发明的一些实施例中，所述初级绕组200至少绕制有三层。采用绕制饼式线圈，可提高初级绕组200的散热效果，避免初级线圈工作时温度过高，且可适用于无骨架的变压器中，绕制至少三层可以进一步提高初级绕组200的电磁效果。

参照图3、图4和图5，在本发明的一些实施例中，所述调节部400包括第一连接板410和第二连接板420，所述第一连接板410的两端分别与所述第二连接板420的两端卡扣连接并形成通孔，所述通孔套设在所述中心柱110上。所述第一连接板410的两端分别与所述第二连接板420的两端卡扣连接并形成通孔，所述通孔套设在所述中心柱110上。采用卡扣连接的第一连接板410和第二连接板420，可方便将调节部400套设于中心柱110上以及将第二调节板从中心柱110上取下，提高了调节部400组装的便利性以及快捷性，方便对调节部400进行替换。采用卡扣连接的第一连接板410和第二连接板420，可方便将调节部400套设于中心柱110上或者将调节部400从中心柱110上取下，提高了组装的便利性以及快捷性，方便对调节部400板进行替换或调整位置。

在本发明的一些实施例中，第一连接板410和第二连接板420可以分别为一半环形状的结构，同时第一连接板410的两端分别设有第一卡接部510，而第二连接板420的两端分别设有与第一卡接部510配合卡接的第二卡接部520；可以想到的是，第一卡接部510可以为凸部和/或卡槽，第二卡接部520则可以为对应的卡槽和/或凸部，其中，凸部的两侧设有小凸部，而卡槽的两侧则设有与小凸部相匹配的小卡槽，同时卡槽和小卡槽的槽口处均设有倒角，以便凸部和小凸部可分别滑入或滑出卡槽和小卡槽，使第一卡接部510和第二卡接部520可相互卡接或分离，从而将第一连接板410和第二连接板420相互卡接或分离；可以想到是，第一连接板410两端上的第一卡接部510的数量可以不限定，根据设计要求，可以在第一连接板410的两端分别设置一组或两组或两组以上的第一卡接部510，而且第一卡接部510可以全部均为卡槽或凸部的结构，或者是卡槽和凸部组合的结构，只要第二连接板420上的第二卡接部520的数量以及结构分别与第一连接板410上的第一卡接部510的相互对应，使每一组对应卡槽和凸部相互配合卡接即可。此外，可以想到的是，第一连接板410和第二连接板420的外形也可以采用矩形状或其它形状的结构，但务必在第一连接板410和第二连接板420相互对合卡接的位置设置有对称的弧形槽，以便第一连接板410和第二连接板420后相互卡接后，中部会形成可套设在中心柱110的通孔即可。第一连接板410和第二连接板420采用卡接的形式，可方便在两个磁芯通过粘接形成一体后，只需将第一连接板410和第二连接板420分别向两端反向施加拉力，则可将第一连接板410和第二连接板420分开，从而将调节部400从磁芯本体100上拆卸来，也可直接在中心柱110的两侧同时向中心柱110方向施力并直接卡扣连接，将调节部400安装于中心柱110上，实现了调节部400的可快速地进行拆装和/或替换的效果。

在本发明的一些实施例中，所述调节部400为环氧玻璃纤维或硅胶。由于变压器在工作过程中，线圈绕组因电流通过会升温，同时为了避免工作环境会潮湿，故需调节部400需采用耐热性和耐潮性好的材料制成，而环氧玻璃纤维或硅胶材料在中温下机械性能高，在高湿下电气性能稳定。适用于变压器的工作环境，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性，可有效地提高变压器的可靠性，避免调节部400变形或损坏而影响变压器的漏感。

参照图6至图9，为第二种较优的实施例中的四种状态，设置有两个以上的调节部400，本实施例中三个调节部400为例作为本实施例的解释，设有三个调节部400，则可使初级绕组200和次级绕组300之间设置有一个调节部400或两个调节部400或三个调节部400或没有调节部400，则相应地，中心柱110顶端则可对应地设置两个调节部400或一个调节部400或没有调节部400或三个调节部400，即，通过将三个调节部400在两个位置之间进行调整，则可实现初级绕组200和次级绕组300之间有四个不同的距离调整。而使三个调节部400在中心柱110顶端与初级绕组200和次级绕组300之间的位置调整，则可使中心柱110上的初级绕组200和次级绕组300之间无论如何调节均可保持相对紧凑的状态，以使变压器的感量与漏感保持稳定。可以想到的是，调节部400可以设置更多的个数，以实现更多初级绕组200和次级绕组300之间不同距离调整，由于调节部400为拆卸式的，则可使同一个变压器具备不同漏感的工作状态，无需通过采替换不同厚度的调节部400来实现初级绕组200和次级绕组300之间的距离调整。可以想到的是，每一个调节部400的厚度可设置为相同或不同，在实际使用中，可在每一个调节部400上标注相应的厚度参数的标注，以便操作人员根据需要进行调整不同调节部400的位置以实现初级绕组200和次级绕组300之间距离调整，从而实现变压器的漏感调整。

可以想到的是，初级绕组200和次级绕组300的组数可以根据设计进行选择，参照图10，为第三种较优实施例，在本发明的一些实施例中，可以设置两组初级绕组200和一组次级绕组300，按照初级绕组200+次级绕组300+初级绕组200的从上往下依次套设在中心柱110上，次级绕组300上下两端与上下两个初级绕组200之间可设置调节部400进行隔离，而上下两个初级绕组200分别与磁芯本体100之间则可设置调节部400，使三个绕组保持紧凑的状态，从而对变压器的线包进行固定。其中，根据需要的漏感感量，可采用不同厚度的调节部400，或直接将调节部400拆下，直接使初级绕组200和次级绕组300相互抵接；可以想到的是，调节部400的数量也是可以不限制的，根据需要，可设置一个或两个或三个以上的调节部400，在需要对变压器的初级绕组200和次级绕组300之间的距离作调整时，则可直接调整调节部400数量，来实现初级绕组200和次级绕组300之间的距离调整；为了使整体的变压器的线包位置保持稳定的状态，则可将拆下的调节部400套设在中心柱110的顶端或底端，这样则可在调整次级绕组300和初级绕组200之间的距离时，也可使初级绕组200和次级绕组300之间保持紧凑和稳定的状态。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种谐振电感可调的变压器，其特征在于，包括：

磁芯本体，设有中心柱；

初级绕组，为绕制饼式线圈并套设在所述中心柱上；

次级绕组，为铜排线圈并套设在所述中心柱上；

至少两个调节部，以可拆卸式地套设在所述中心柱上并分别位于所述初级绕组和所述次级绕组之间和/或位于所述中心柱的顶端。

2.根据权利要求1所述的谐振电感可调的变压器，其特征在于：所述调节部包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的两端分别与所述第二连接板的两端卡扣连接并形成通孔，所述通孔套设在所述中心柱上。

3.根据权利要求2所述的谐振电感可调的变压器，其特征在于：所述第一连接板和所述第二连接板分别为半环形状的结构，所述第一连接板的两端分别设有第一卡接部，所述第二连接板的两端分别设有与所述第一卡接部配合卡接的第二卡接部。

4.根据权利要求1或2所述的谐振电感可调的变压器，其特征在于：所述调节部为环氧玻璃纤维或硅胶。

5.根据权利要求1所述的谐振电感可调的变压器，其特征在于：所述磁芯本体为EQ型磁芯或ER型磁芯或PEE型磁芯。

6.根据权利要求1所述的谐振电感可调的变压器，其特征在于：所述初级绕组至少绕制有三层。

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