CN111933433A - 平面变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平面变压器，包括磁芯、原边绕组、副边绕组及绝缘薄片，其中：磁芯包括上厄铁、下厄铁、左边柱、右边柱以及中柱，原边绕组、副边绕组绕制在中柱上；中柱上至少设置有一个气隙，绝缘薄片自所述气隙中穿过并隔离原边绕组和副边绕组。本发明结构合理，设计巧妙且成本较低；通过设置绝缘薄片，省略了传统的绕线骨架，在满足变压器安全规范的前提下，可以提高变压器的绕线空间利用率，从而使变压器的尺寸缩小，提高变压器的能量密度；设置预制线圈绕组或PCB线圈绕组或者外边有绝缘膜包裹的预制线圈绕组，使线圈在不用绕线骨架的情况下，减小变压器的尺寸，而且能加快变压器的组装和生产，提高生产效率。

Description

平面变压器

技术领域

本发明涉及变压器领域，具体地，涉及一种平面变压器。

背景技术

随着电子系统日益精密、复杂和多功能化，高饱和性能、高能量密度和优良的电磁耦合性能成为电子产品设计中重要的设计方向。变压器作为电子系统中不可或缺的电子元器件，具有巨大的市场和需求。

传统的变压器将线圈绕制在骨架上，再与磁芯组装而成，具有较大的功率和变压比等优点，但是由于其体积较大、线圈结构单一、散热性能和参数一致性差等问题难以适应现代电子元器件微型化、集成化趋势，因此平面变压器由于其更小的体积，与PCB板高度集成等优点逐渐成为变压器设计的趋势。但现有的平面变压器设计方案由于其绕线骨架或绕线部的存在，磁芯的绕线窗口填充系数较低。如果舍弃绕线骨架或绕线部，可能会提高窗口填充系数，但是舍弃绕线骨架或者绕线部的变压器不能达到安全规范要求。更高的绕线填充系数与变压器的安全规范很难同时都满足。

专利文献为CN 206293235 U的实用新型公开了一种具有双气隙口的变压器磁芯组件，包括分别呈E字形的左磁芯和右磁芯，左磁芯与右磁芯拼接组合成日字形结构，左磁志的左磁芯中柱与右磁芯的右磁芯中柱之间设有第一气隙，左磁芯的其中一根左磁芯侧边柱与位于同一侧的右磁芯的其中一根右磁芯侧边柱之间设有第二气隙，并且第二气隙处填充有绝缘树脂，左磁芯的另外一根左磁芯侧边柱与位于同一侧的右磁芯的另外一根右磁芯侧边柱相接触，该变压器磁芯组件可减小两个磁芯的接触面，降低噪音，并且可通过气隙提高磁饱和度，避免在交流大信号或直流偏置的磁饱和现象，能够更好的控制电感量，延长了变压器的使用寿命。此外，本实用新型还提供了一种使用该变压罢器磁芯组件的变压器。但是上述方案无法实现绕组的隔离，影响使用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种平面变压器。

根据本发明提供的一种平面变压器，包括磁芯、原边绕组、副边绕组以及绝缘薄片，其中：

磁芯包括上厄铁、下厄铁、左边柱、右边柱以及中柱，

原边绕组、副边绕组绕制在中柱上；

中柱上至少设置有一个气隙，绝缘薄片自所述气隙中穿过并隔离原边绕组和副边绕组。

优选地，所述绝缘薄片穿过中柱气隙并包裹原边绕组或者副边绕组。

优选地，所述左边柱和右边柱上均设置有气隙。

优选地，所述绝缘薄片穿过中柱气隙、左边柱的气隙和右边柱的气隙。

优选地，所述磁芯上绕制有一原边绕组和两个副边绕组，原边绕组设置在两个副边绕组之间。

优选地，所述中柱上设置有两个气隙，绝缘薄片穿过两个气隙并包裹原边绕组或者两个副边绕组。

优选地，所述左边柱和右边柱上均设置有两个气隙，并与中柱上的两个气隙的位置对应。

优选地，两个绝缘薄片穿过中柱气隙、左边柱的气隙和右边柱的气隙。

优选地，磁芯与线圈绕组以及绝缘薄片用灌封胶灌封。

优选地，所述原边绕组和副边绕组为预制线圈绕组、PCB线圈绕组或者外边有绝缘膜包裹的预制线圈绕组。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构合理，设计巧妙且成本较低；

2、本发明通过设置绝缘薄片，省略了传统的绕线骨架，在满足变压器安全规范的前提下，可以提高变压器的绕线空间利用率，从而使变压器的尺寸缩小，满足变压器微型化的发展趋势，提高变压器的能量密度；

3、本发明设置预制线圈绕组或PCB线圈绕组或者外边有绝缘膜包裹的预制线圈绕组，使线圈在不用绕线骨架的情况下，减小变压器的尺寸，而且能加快变压器的组装和生产，提高生产效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1和2为本发明第一实施例的结构示意图；

图3为本发明第二实施例的结构示意图；

图4为本发明第三实施例的结构示意图。

图中示出：

1、原边绕组

2、副边绕组

3、绝缘薄片

4、气隙

5、磁芯上厄铁

6、磁芯下厄铁

7、磁芯左边柱

8、磁芯右边柱

9、磁芯中柱

10、左边柱气隙

11、右边柱气隙

12、中间线圈绕组

13、外侧线圈绕组

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图4所示，根据本发明提供的一种平面变压器，包括磁芯、原边绕组、副边绕组和绝缘薄片；所述磁芯中柱上至少有一个气隙；所述绝缘薄片从磁芯上的至少一个气隙中间穿过；所述绝缘薄片至少有一片，绝缘薄片位于所述原边绕组和所述副边绕组之间，使两者之间绝缘，绝缘薄片的使用不同于传统平面变压器的制作方法，使磁芯绕线窗口的填充率更高；所述原边绕组和所述副边绕组至少各有一个；所述原边绕组和副边绕组为预制线圈绕组或PCB线圈绕组或者外边有绝缘膜包裹的预制线圈绕组；所述磁芯包含一上厄铁、一下厄铁、左右边柱、一中柱，所述中柱上至少有一个气隙；所述中柱可以为分段磁芯组成；所述平面变压器磁芯与线圈绕组以及绝缘薄片可以用灌封胶灌封。

实施例1：

本实施例展示了一种平面变压器，如图1所示，包括磁芯、原边绕组1、副边绕组2和绝缘薄片3；在磁芯中柱9上有一个气隙4；有一绝缘薄片3从磁芯中柱气隙4中间穿过，并且将预制的原边线圈绕组1或者副边线圈绕组2包裹起来，也可将绝缘薄片4形状预制，使原副边绝缘隔离。图2展示了平面变压器的另一种可能，磁芯左右边柱7、8各有一个气隙10、11，绝缘薄片穿过中柱气隙4后也穿过左右边柱气隙10、11；平面变压器所用磁芯包含一上厄铁5、一下厄铁6、左边柱7、右边柱8、一中柱9。所述平面变压器磁芯与线圈绕组以及绝缘薄片可以用灌封胶灌封。

实施例2：

本实施例展示了另一种平面变压器，包括磁芯、至少一原边绕组、两个副边绕组和两个绝缘薄片3；磁芯中柱上有两个气隙，或者多个气隙；绝缘薄片从磁芯上的两个气隙4中间穿过；上下两个绝缘薄片同时向上或者同时向下将最外侧预制线圈绕组13或者中间线圈绕组12包含起来，使变压器原副边线圈绕组隔离，从而提升安全性能。也可以在变压器用绝缘灌封胶灌封，既能提高安全性能、也能增强变压器的散热性能。

实施例3：

本实施例展示了另一种平面变压器制作形态，包括磁芯、至少一原边绕组、两个副边绕组和两个绝缘薄片3；磁芯中柱上有两个气隙4，或者多个气隙；绝缘薄片从磁芯上的两个气隙4中间穿过；同时绝缘薄片也穿过磁芯的左边柱7、右边柱8，在磁芯的左右两边柱上各有两个气隙10、11。绝缘薄片将最外侧两个预制线圈绕组13同中间线圈绕组12隔离开，提升绝缘性能。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种平面变压器，其特征在于，包括磁芯、原边绕组、副边绕组以及绝缘薄片，其中：

磁芯包括上厄铁、下厄铁、左边柱、右边柱以及中柱，

原边绕组、副边绕组绕制在中柱上；

中柱上至少设置有一个气隙，绝缘薄片自所述气隙中穿过并隔离原边绕组和副边绕组。

2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述绝缘薄片穿过中柱气隙并包裹原边绕组或者副边绕组。

3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述左边柱和右边柱上均设置有气隙。

4.根据权利要求3所述的平面变压器，其特征在于，所述绝缘薄片穿过中柱气隙、左边柱的气隙和右边柱的气隙。

5.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述磁芯上绕制有一原边绕组和两个副边绕组，原边绕组设置在两个副边绕组之间。

6.根据权利要求5所述的平面变压器，其特征在于，所述中柱上设置有两个气隙，绝缘薄片穿过两个气隙并包裹原边绕组或者两个副边绕组。

7.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于，所述左边柱和右边柱上均设置有两个气隙，并与中柱上的两个气隙的位置对应。

8.根据权利要求7所述的平面变压器，其特征在于，两个绝缘薄片穿过中柱气隙、左边柱的气隙和右边柱的气隙。

9.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，磁芯与线圈绕组以及绝缘薄片用灌封胶灌封。

10.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述原边绕组和副边绕组为预制线圈绕组、PCB线圈绕组或者外边有绝缘膜包裹的预制线圈绕组。

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