CN113363063A - 一种易组装高功率变压器及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种易组装高功率变压器及生产方法，涉及变压器技术领域；包括骨架主体、磁芯组、绕线组；骨架主体沿第一方向形成有通孔，绕线组以第一方向为轴向卷绕于所述骨架主体外周，磁芯组贯穿所述骨架主体并框设于所述绕线组外周；于磁芯组外周包覆有绝缘胶纸；骨架主体于插入侧的第一端部形成有初级针盘、次级针盘，于第二端部形成有主针盘，与背向插入侧的第二端部形成有屏蔽针盘；所述次级针盘上设置有两个第一引脚，以及第一导线槽和第二导线槽；第一导线槽形成于所述次级针盘的插入侧，第二导线槽形成于次级针盘的第一端部且沿第一方向贯穿次级针盘；采用本发明提供的技术方案解决了现有的变压器加工效低，对人工依赖程度高的技术问题。

Description

一种易组装高功率变压器及其生产方法
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种易组装高功率变压器及其生产方法。
背景技术
现有变压器的线圈绕组绕制在骨架上，线圈绕组的两端伸出的引线需要与骨架上的引脚连接以保证变压器的电气导通。线圈绕组绕制在骨架上后，再在骨架的外周面设置相压合的磁芯，磁芯通常需要接地线，以保证使用安全。
现有变压器骨架中，需要通过用外壳的引脚来实现线圈引线与外部电路板等元件连接；连接线圈引线与引脚时通过在变压器骨架上加工两个引脚孔，线圈绕组绕制在骨架上后，通过人工操作的方式在骨架的引脚孔上穿入引脚，再通过手动点焊锡将两根线圈绕组的引线与两个引脚焊锡连接；再通过人工操作在磁芯侧面贴上一片铜箔，在铜箔上贴一根引线实现导通磁芯和接地引脚。
为此现有变压器骨架存在以下缺陷：
1、需要通过用外壳的引脚来实现线圈引线与外部电路板等元件连接，自动装配步骤复杂；
2、需要在骨架上加工两个引脚孔，连接线圈和引线需人工飞线穿孔，没有固定的走线结构，导致无法通过自动绕线设备完成，自动化程度低，在手动焊锡连接引线和引脚时需要对引线折弯、理线，操作复杂耗时长，导致生产效率低。并且多了两个引脚孔的加工工序，生产步骤繁琐。
3、需人工贴铜箔和挂引线，操作繁琐复杂，需要在磁芯侧面贴铜箔导致难以实现磁芯的自动组装，自动化程度低，耗时耗力成本高，且生产效率低。
发明内容
本发明目的在于提供一种易组装高功率变压器及其生产方法，采用本发明提供的技术方案解决了现有的变压器加工效低，对人工依赖程度高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种易组装高功率变压器及其生产方法，第一方面，本申请提供一种易组装高功率变压器，包括骨架主体、磁芯组、绕线组；所述骨架主体沿第一方向形成有通孔，所述绕线组以第一方向为轴向卷绕于所述骨架主体外周，所述磁芯组贯穿所述骨架主体并框设于所述绕线组外周；于所述磁芯组外周包覆有绝缘胶纸；
所述骨架主体于插入侧的第一端部形成有初级针盘、次级针盘，于第二端部形成有主针盘，与背向插入侧的第二端部形成有屏蔽针盘；
所述次级针盘上设置有两个第一引脚，以及第一导线槽和第二导线槽；
所述第一导线槽形成于所述次级针盘的插入侧，所述第二导线槽形成于所述次级针盘的第一端部且沿第一方向贯穿所述次级针盘；
在上述实现过程中，通过在骨架主体上对应各级线圈的引脚盘，引脚盘上的开设有导线槽，线圈的导线通过导线槽走线进而与引脚连接，通过线槽结构限制导线的位置，进行形成固定的绕线路线，通过自动绕线设备完成引脚和引线连接，实现自动化生产提高生产的效率，实现无外壳结构，同时避免人工操作费时费力，节省成本，提高产品质量。
优选的，所述绕线组包括初级线圈、次级线圈、屏蔽线圈以及辅助线圈；
所述次级线圈的导线从绕线组分别经所述第一导线槽和第二导线槽与所述第一引脚连接；
优选的，所述次级线圈的侧边设置有导向块；其中，所述经第一导线槽的导线绕过所述导向块后与所述第一引脚连接；
在上述实现过程中，导向块对导线进行进一步的引导，导线从引脚前侧绕过导向块最后从引脚后侧进行连接，巧妙解决了导线的连接问题；
优选的，所述次级线圈的导线为三层绝缘线，且与所述三层绝缘线的外层包覆有绝缘膜；
在上述实现过程中，次级线圈的导线采用三层绝缘线加上绝缘膜的结构配置，令次级绝缘线在后期交给你过程中无需进一步添加如隔离圈等隔离配件，从生产工艺上而言进一步缩减了加工工序，整体生产效率更高。
优选的，所述主针盘形成有若干第三导线槽，相邻两个第三导线槽之间设置有第二引脚，所述初级线圈、屏蔽线圈、辅助线圈的导线从所述绕线组经所述第三导线槽与所述第二引脚连接；
在上述实现过程中，各级线圈均通过第三导线槽进行逐一隔离，并与相应的引脚连接，在本方案中，可根据实际情况调整工艺的标准，在不同型号产品的加工过程中，其线圈导线的引出位置并不进行限定，因此生产的灵活度更高，骨架主体的适配性高。
优选的，所述屏蔽针盘上形成有第三引脚或导柱；
所述屏蔽线圈的导线缠绕于所述第三引脚或导柱；
在上述实现过程中，屏蔽线圈的导线通过导电胶与磁芯组连接，实现磁芯与接地引针电线导通，从而实现避免人工在磁芯侧面贴上铜箔与接地引针，通过点胶机在连接座上于接地引针与磁芯之间点上导电胶即可完成接地引针与磁芯电性连接，结构简单稳定，步骤简单，可以通过自动化设备即可完成装配、导电连接操作，大大提高生产的效率，省时省力降低人工成本。
优选的，所述磁芯组为PQ磁芯；
在上述方案中，采用PQ磁芯在卷绕时线圈整体更加平整，卷绕紧密程度更好，更容易满足大功率的绕线需求。
优选的，在所述磁性组与绕线组之间点附有绝缘胶；
在上述实现过程中，通过在磁芯组与绕线组上点附胶体，令其形成一受力主体，如此在变压器进行高频运作时，形成同一受力主体的磁芯组与绕线组差生的震动更小，因此产生的噪音也相应减少，提升变压器的整体稳定性，同时减少其工作过程中的稳定性；
第二方面，本申请提供一种易组装高功率变压器的生产方法，所述方法用于上述所述的变压器，其步骤包括：
S1、于骨架主体上卷绕二分之一的初级线圈，并包覆第一绝缘层；
S2、于第一绝缘层上继续卷绕辅助线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第二绝缘层；
S3、于第三绝缘层上继续卷绕次级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第三绝缘层；
S4、于第四绝缘层上继续卷绕屏蔽线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第四绝缘层；
S5、于第四绝缘层上继续卷绕剩余二分之一的初级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第五绝缘层；
S6、对各个线圈所引出的导线以及对应连接的引脚进行焊接固定；
S7、装设所述磁芯组并于所述磁芯组外围包覆所述绝缘胶纸；
其中，所述次级线圈的导线在焊接前于其与引脚连接一端进行剥纤，漏出内部的裸线后再进行焊接；
在上述实现过程中，次级线圈被包裹于最中间层，可一定程度解决次级线圈发热较大的问题，即提升变压器的散热性能；辅助线圈起到调节电压以及屏蔽的作用，屏蔽线圈起到主要屏蔽作用；除此之外，采用本方案中的卷绕方法其整体的耦合性能更佳，磁感应也更加均匀，提升产品性能；
在对磁极线圈的导线进行焊接时，其先通过对其端部进行剥纤处理，露出裸线部分，如此可减少焊接时间，提升焊接效率，通过各个生产环节之间的配合，缩减整体的生产时间，提升生产效率，焊接时间的减少一降低了产品损坏的风险，提升产品质量。
优选的，在卷绕各层线圈时，卷绕后的线圈整体与所述主针盘之间形成有间隔；
在上述实现过程中，采用该方式可有效避免各级线圈与主针盘盘上的裸线接触，如此通过巧妙的卷绕方式，省去了现有技术中需要添加的各式隔离配件，节约配件成本同时简化生产工艺，一步到位，提升生产效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)通过在骨架主体上对应各级线圈的引脚盘，引脚盘上的开设有导线槽，线圈的导线通过导线槽走线进而与引脚连接，通过线槽结构限制导线的位置，进行形成固定的绕线路线，通过自动绕线设备完成引脚和引线连接，实现自动化生产提高生产的效率，实现无外壳结构，同时避免人工操作费时费力，节省成本，提高产品质量；
(2)针对高功率需求，采用三层绝缘线加绝缘膜的方式，以及采用PQ磁芯等改进，为大功率变压器的运行提供有利保障；
(3)屏蔽线圈的导线通过导电胶与磁芯组连接，实现磁芯与接地引针电线导通，从而实现避免人工在磁芯侧面贴上铜箔与接地引针，通过点胶机在连接座上于接地引针与磁芯之间点上导电胶即可完成接地引针与磁芯电性连接，结构简单稳定，步骤简单，可以通过自动化设备即可完成装配、导电连接操作，大大提高生产的效率，省时省力降低人工成本；
(4)巧妙的线圈卷绕分配令整体的耦合性能更佳，提升变压器的散热性能，磁感应也更加均匀，提升产品性能；在对磁极线圈的导线进行焊接时，其先通过对其端部进行剥纤处理，露出裸线部分，如此可减少焊接时间，提升焊接效率，通过各个生产环节之间的配合，缩减整体的生产时间，提升生产效率，焊接时间的减少一降低了产品损坏的风险，提升产品质量；
(5)有效避免各级线圈与主针盘盘上的裸线接触，如此通过巧妙的卷绕方式，省去了现有技术中需要添加的各式隔离配件，节约配件成本同时简化生产工艺，一步到位，提升生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请其中一实施例的整体结构示意图；
图2是本申请其中一实施例的整体结构示意图；
图3是本申请其中一实施例的整体结构示意图；
图4是本申请其中一实施例的磁芯组的结构示意图；
图5是本申请其中一实施例的生产方法的流程图；
其中：10、骨架主体；11、初级针盘；12、次级针盘；121、第一导线槽；122、第二导线槽；123、第一引脚；124、导向块；125、限位块；13、主针盘；131、第三导线槽；132、第二引脚；14、屏蔽针盘；141、第三引脚或导柱；20、磁芯组；21、第一磁芯；22、第二磁芯；30、绕线组；40、绝缘胶纸；50、绝缘胶；
A1、第一端部；A2、第二端部；C1、第一方向。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例
现有变压器骨架存在以下缺陷：
1、需要通过用外壳的引脚来实现线圈引线与外部电路板等元件连接，自动装配步骤复杂；
2、需要在骨架上加工两个引脚孔，连接线圈和引线需人工飞线穿孔，没有固定的走线结构，导致无法通过自动绕线设备完成，自动化程度低，在手动焊锡连接引线和引脚时需要对引线折弯、理线，操作复杂耗时长，导致生产效率低。并且多了两个引脚孔的加工工序，生产步骤繁琐。
3、需人工贴铜箔和挂引线，操作繁琐复杂，需要在磁芯侧面贴铜箔导致难以实现磁芯的自动组装，自动化程度低，耗时耗力成本高，且生产效率低；
为了解决上述技术问题，本实施例提供以下技术方案：
具体的，请参见图1-5，本申请提供一种易组装高功率变压器，包括骨架主体10、磁芯组20、绕线组30；骨架主体10沿第一方向形成有通孔，绕线组30以第一方向为轴向卷绕于骨架主体10外周，磁芯组20贯穿骨架主体10并框设于绕线组30外周；于磁芯组20外周包覆有绝缘胶纸40；
具体的，骨架主体10于插入侧的第一端部形成有初级针盘11、次级针盘12，于第二端部形成有主针盘13，与背向插入侧的第二端部形成有屏蔽针盘14；
具体的，次级针盘12上设置有两个第一引脚123，以及第一导线槽121和第二导线槽122；
具体的，第一导线槽121形成于次级针盘12的插入侧，第二导线槽122形成于次级针盘12的第一端部且沿第一方向贯穿次级针盘12；
在上述方案中，通过在骨架主体10上对应各级线圈的引脚盘，引脚盘上的开设有导线槽，线圈的导线通过导线槽走线进而与引脚连接，通过线槽结构限制导线的位置，进行形成固定的绕线路线，通过自动绕线设备完成引脚和引线连接，实现自动化生产提高生产的效率，实现无外壳结构，同时避免人工操作费时费力，节省成本，提高产品质量；
具体的，绕线组30包括初级线圈、次级线圈、屏蔽线圈以及辅助线圈；
进一步的，次级线圈的导线从绕线组30分别经第一导线槽121和第二导线槽122与第一引脚123连接；
具体的，次级线圈的侧边设置有导向块124；其中，经第一导线槽121的导线绕过导向块124后与第一引脚123连接；
在上述方案中，导向块124对导线进行进一步的引导，导线从引脚前侧绕过导向块124最后从引脚后侧进行连接，巧妙解决了导线的连接问题；
进一步的，导向块124远离骨架主体10一侧形成有限位块125，限位块125限制导线沿远离骨架主体10的方向脱离；
在上述方案中，在导线缠绕至导向块124时，限位块125的作用可对导线的位置进行进一步的限定，从而保证其缠绕后位置的稳定，也为后续的连接提供保障，提升产品加工过程中的稳定，保证较高的良品率，保证产品质量。
具体的，次级线圈的导线为三层绝缘线，且与三层绝缘线的外层包覆有绝缘膜；
在上述方案中，次级线圈的导线采用三层绝缘线加上绝缘膜的结构配置，令次级绝缘线在后期交给你过程中无需进一步添加如隔离圈等隔离配件，从生产工艺上而言进一步缩减了加工工序，整体生产效率更高。
具体的，主针盘13形成有若干第三导线槽131，相邻两个第三导线槽131之间设置有第二引脚132，初级线圈、屏蔽线圈、辅助线圈的导线从绕线组30经第三导线槽131与第二引脚132连接；
在上述方案中，各级线圈均通过第三导线槽131进行逐一隔离，并与相应的引脚连接，在本方案中，可根据实际情况调整工艺的标准，在不同型号产品的加工过程中，其线圈导线的引出位置并不进行限定，因此生产的灵活度更高，骨架主体10的适配性高。
具体的，屏蔽针盘14上形成有第三引脚或导柱141；
进一步的，屏蔽线圈的导线缠绕于所述第三引脚或导柱141；
在上述方案中，屏蔽线圈的导线通过导电胶与磁芯组20连接，实现磁芯与接地引针电线导通，从而实现避免人工在磁芯侧面贴上铜箔与接地引针，通过点胶机在连接座上于接地引针与磁芯之间点上导电胶即可完成接地引针与磁芯电性连接，结构简单稳定，步骤简单，可以通过自动化设备即可完成装配、导电连接操作，大大提高生产的效率，省时省力降低人工成本；
具体的，磁芯组20为PQ磁芯；采用PQ磁芯在卷绕时线圈整体更加平整，卷绕紧密程度更好，更容易满足大功率的绕线需求；
具体的，在磁性组与绕线组30之间点附有绝缘胶50；通过在磁芯组20与绕线组30上点附胶体，令其形成一受力主体，如此在变压器进行高频运作时，形成同一受力主体的磁芯组20与绕线组30差生的震动更小，因此产生的噪音也相应减少，提升变压器的整体稳定性，同时减少其工作过程中的稳定性。
本实施例还提供一种用于生产上述变压器的生产方法，包括以下步骤：
S1、于骨架主体10上卷绕二分之一的初级线圈，并包覆第一绝缘层；
S2、于第一绝缘层上继续卷绕辅助线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第二绝缘层；
S3、于第三绝缘层上继续卷绕次级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第三绝缘层；
S4、于第四绝缘层上继续卷绕屏蔽线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第四绝缘层；
S5、于第四绝缘层上继续卷绕剩余二分之一的初级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第五绝缘层；
S6、对各个线圈所引出的导线以及对应连接的引脚进行焊接固定；
S7、装设磁芯组20并于磁芯组20外围包覆所述绝缘胶纸40；
具体的，次级线圈的导线在焊接前于其与引脚连接一端进行剥纤，漏出内部的裸线后再进行焊接；
在上述方案中，次级线圈被包裹于最中间层，可一定程度解决次级线圈发热较大的问题，即提升变压器的散热性能；辅助线圈起到调节电压以及屏蔽的作用，屏蔽线圈起到主要屏蔽作用；除此之外，采用本方案中的卷绕方法其整体的耦合性能更佳，磁感应也更加均匀，提升产品性能；
在对磁极线圈的导线进行焊接时，其先通过对其端部进行剥纤处理，露出裸线部分，如此可减少焊接时间，提升焊接效率，通过各个生产环节之间的配合，缩减整体的生产时间，提升生产效率，焊接时间的减少一降低了产品损坏的风险，提升产品质量；
在其中一实施方式中，初级线圈一端连接初级针盘11的引脚，另一端连接主针盘13的引脚；辅助线圈两端均连接于主针盘13的引脚；屏蔽线圈的的两端一端连接于主针盘13的引脚，另一端绕于所述屏蔽针盘14的导柱或连接于屏蔽针盘14的引脚上；次级线圈连接次级针盘12上的引脚；
其中，各级绝缘层可为绝缘胶纸40；
具体的，在卷绕各层线圈时，卷绕后的线圈整体与所述主针盘13之间形成有间隔；
在上述方案中，采用该方式可有效避免各级线圈与主针盘13盘上的裸线接触，如此通过巧妙的卷绕方式，省去了现有技术中需要添加的各式隔离配件，节约配件成本同时简化生产工艺，一步到位，提升生产效率。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种易组装高功率变压器，其特征在于：包括骨架主体、磁芯组、绕线组；所述骨架主体沿第一方向形成有通孔，所述绕线组以第一方向为轴向卷绕于所述骨架主体外周，所述磁芯组贯穿所述骨架主体并框设于所述绕线组外周；于所述磁芯组外周包覆有绝缘胶纸；
所述骨架主体于插入侧的第一端部形成有初级针盘、次级针盘，于第二端部形成有主针盘，与背向插入侧的第二端部形成有屏蔽针盘；
所述次级针盘上设置有两个第一引脚，以及第一导线槽和第二导线槽；
所述第一导线槽形成于所述次级针盘的插入侧，所述第二导线槽形成于所述次级针盘的第一端部且沿第一方向贯穿所述次级针盘。
2.根据权利要求1所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述绕线组包括初级线圈、次级线圈、屏蔽线圈以及辅助线圈；
所述次级线圈的导线从绕线组分别经所述第一导线槽和第二导线槽与所述第一引脚连接。
3.根据权利要求2所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述次级线圈的侧边设置有导向块；其中，所述经第一导线槽的导线绕过所述导向块后与所述第一引脚连接。
4.根据权利要求3所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述次级线圈的导线为三层绝缘线，且与所述三层绝缘线的外层包覆有绝缘膜。
5.根据权利要求2所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述主针盘形成有若干第三导线槽，相邻两个第三导线槽之间设置有第二引脚，所述初级线圈、屏蔽线圈、辅助线圈的导线从所述绕线组经所述第三导线槽与所述第二引脚连接。
6.根据权利要求5所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述屏蔽针盘上形成有第三引脚或导柱
所述屏蔽线圈的导线缠绕于所述第三引脚或导柱；
7.根据权利要求1-6任一项所述的易组装高功率变压器，其特征在于：所述磁芯组为PQ磁芯。
8.根据权利要求1-6任一项所述的易组装高功率变压器，其特征在于：在所述磁性组与绕线组之间点附有绝缘胶。
9.一种易组装高功率变压器的生产方法，其特征在于：所述方法用于生产权利要求2-8任一项所述的变压器，其步骤包括：
S1、于骨架主体上卷绕二分之一的初级线圈，并包覆第一绝缘层；
S2、于第一绝缘层上继续卷绕辅助线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第二绝缘层；
S3、于第三绝缘层上继续卷绕次级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第三绝缘层；
S4、于第四绝缘层上继续卷绕屏蔽线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第四绝缘层；
S5、于第四绝缘层上继续卷绕剩余二分之一的初级线圈，引出导线至相应引脚处，并包覆第五绝缘层；
S6、对各个线圈所引出的导线以及对应连接的引脚进行焊接固定；
S7、装设所述磁芯组并于所述磁芯组外围包覆所述绝缘胶纸；
其中，所述次级线圈的导线在焊接前于其与引脚连接一端进行剥纤，漏出内部的裸线后再进行焊接。
10.根据权利要求9所述的生产方法，其特征在于：在卷绕各层线圈时，卷绕后的线圈整体与所述主针盘之间形成有间隔。
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