CN116469654A - 一种变压器结构及其组立助装件 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种变压器结构及其组立助装件，属于变压器技术领域，主要应用于方便加工组装及适配大电流转换的工作模式。一种变压器结构包括磁芯架、穿设安装于磁芯架的导电绕组以及穿设于导电绕组并位于磁芯架外周的衔接架，导电绕组包括间隔堆叠设置的扁平铜箔及绝缘膜片，扁平铜箔呈平面片状，便于自动化冲压成型；绝缘膜片由KAPTON材料制成且形状规整相同，便于成型且可无需对扁平铜箔另外缠绕绝缘胶；扁平铜箔通过一体设置的走电引脚形成阶梯转折通路，而在减少整体横截面积的同时根据实际工作环境设置堆叠层数。一种组立助装件，便于上述变压器中导电绕组的限位组装。

Description

一种变压器结构及其组立助装件
技术领域
本申请涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种变压器结构及其组立助装件。
背景技术
变压器是一种用于电能转换的电器设备，可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能，为各式电子装置中的常用电子元件。在各类型变压器中，由于平面变压器具有功率密度高、效率高、漏电低、散热性好以及成本低的优点，因此平面变压器的应用愈加广泛。
公开号为CN103366935A，公开日为2013年07月30日的中国发明专利公开了一种平板变压器结构，主要包括初级线圈及n个次级线圈，主要加工原理是采用对多条箔铜片分别连续弯折，使其在竖直方向呈螺旋状的叠置状态后，再相互交错层叠设置以分别构成初级线圈与次级线圈，因箔铜片在加工时需经过多层连续折弯，受材料硬度限制，存在加工制造不方便的问题。同时，在变压器应用于转换大电流时，箔铜片还需缠绕绝缘胶，以防止电流过载而短路，从而也使得加工组装较为复杂。
针对上述中的相关技术手段，在应用于转换大电流的工作模式时，存在需对箔铜片缠绕绝缘胶并对其连续折弯，从而使得整体加工组装较为复杂的问题。
发明内容
为了改善在变压器应用于转化大电流的工作模式时，存在的需对箔铜片缠绕绝缘胶并对其连续折弯，而使得整体加工组装较为复杂的问题，本申请提供一种变压器结构及其组立助装件。
第一方面，本申请提供一种变压器结构，采用如下的技术方案：
一种变压器结构，包括：
磁芯架，所述磁芯架包括相对设置的第一磁芯及第二磁芯；
导电绕组，穿设于所述第一磁芯与所述第二磁芯之间，用于形成闭合磁路；所述导电绕组包括多个间隔堆叠设置的扁平铜箔，每一所述扁平铜箔均设置有两个走电引脚，多个所述走电引脚呈阶梯折线连接设置，用于相互连接形成大电流转换电路；两相邻扁平铜箔之间设置有一绝缘膜片，多个所述绝缘膜片形状均相同。
衔接架，穿设于所述导电绕组并位于所述磁芯架四周，所述衔接架设置有用于与外部电路板相连接的固定脚。
通过采用上述技术方案，第一磁芯与第二磁芯穿设于导电绕组而相对设置，从而形成闭合磁路；衔接架通过设置的固定脚而与外部电路板相连接，从而将变压器整体连接于外部电路板通电而实现电路转换。每一扁平铜箔通过相互连接设置的走电引脚而与其他扁平铜箔形成转换电路，且多个走电引脚呈阶梯折线设置，便于沿竖直方向堆叠扁平铜箔而增加导电绕组的电性，继而使变压器整体适配大电流的工作模式。同时扁平铜箔的设置于工艺上也方便加工成型，且可根据工作环境设置堆叠层数。形状相同的绝缘膜片的设置使得扁平铜箔无需缠绕绝缘胶，而进一步增加了工艺方面的加工便利性。继而改善了相关技术手段的变压器在应用于转化大电流的工作模式时，存在的需对箔铜片缠绕绝缘胶并对其连续折弯，而使得整体加工组装较为复杂的问题。
可选的，所述磁芯架及所述导电绕组沿竖直方向设置有两组，两组所述导电绕组均穿设于所述衔接架，两组所述磁芯架之间粘合固定设置。
通过采用上述技术方案，导电绕组与磁芯架均堆叠设置有两组，从而增加了变压器的导电层级，使得整体更加适配大电流转换的工作环境。
可选的，所述导电绕组包括堆叠设置的第一绕组与第二绕组，所述第一绕组与所述第二绕组均设置有所述扁平铜箔及所述绝缘膜片；所述第一绕组沿竖直方向靠近所述第二绕组的一端设置有第一引脚，所述第二绕组沿竖直方向靠近所述第一绕组的一端设置有第二引脚，所述第一引脚与所述第二引脚插接有转折导电条。
通过采用上述技术方案，第一绕组与第二绕组通过插接的转折导电条而使第一绕组与第二绕组形成转折的导电通路，而将扁平铜箔在堆叠时形成的阶梯走电引脚由横向空间转至竖向空间，通过竖向空间的利用而减少横向空间的面积，可改善扁平铜箔在堆叠时因走电引脚呈阶梯状无限延长，而使得整体的横向面积被无限拉长，继而使整体横截面积过大的问题。
可选的，所述绝缘膜片由KAPTON材料制成并具有环绕所述扁平铜箔各边缘设置的蠕变空间。
通过采用上述技术方案，蠕变空间的设置提高了整体在大电流转换环境下长期工作环境的安全性；同时，KAPTON材料具有较好的绝缘、耐热、耐磨及防腐性能，进一步提高了整体的安全性。
可选的，所述走电引脚位于所述蠕变空间之外并开设有链接固定孔，所述链接固定孔内周壁设置有夹紧固定件，相邻两个所述扁平铜箔通过所述夹紧固定件形成夹紧所述绝缘膜片的夹紧限位空间。
通过采用上述技术方案，相邻扁平铜箔之间通过设置于链接固定孔的夹紧固定件而形成对绝缘膜片的夹紧限位空间，从而使得绝缘膜片与扁平铜箔之间无需涂胶即可固定，进一步方便了整体的组装及拆卸。
第二方面，本申请提供一种组立助装件，采用如下的技术方案：
一种组立助装件，用于方便上所述的变压器结构中导电绕组的组装，包括：
基座；
升降安装组件，安装于所述基座，所述升降安装组件包括沿竖直方向往复滑移设置且可放置所述导电绕组的安装平台，所述安装平台设置有卡接所述绝缘膜片外边缘的两个限位杆；
伸缩限位组件，安装于所述基座，所述伸缩限位组件包括固定设置于所述基座的支撑环体以及水平滑移设置于所述支撑环体的四个抵接块；
组装所述扁平铜箔时，四个所述抵接块朝相互远离的方向水平滑移而形成抵接所述扁平铜箔内缘的抵接面；组装所述绝缘膜片时，四个所述抵接块朝相互靠近的方向水平滑移；依次组装所述扁平铜箔及所述绝缘膜片之后，所述安装平台沿竖直方向朝下滑移，所述安装平台每次滑移的距离为一个所述扁平铜箔及一个所述绝缘膜片的厚度之和。
通过采用上述技术方案，设置于安装平台的两个限位杆首先对底层绝缘膜片形成外限位，随后四个抵接块朝相互远离的方向水平向外滑移而通过抵接面形成对扁平铜箔的内限位，便于组装堆叠扁平铜箔；其后四个抵接块朝相互靠近的方向水平滑移而复位、安装平台向下滑移一个扁平铜箔及一个绝缘膜片厚度之和的距离，以腾出空间继续堆叠组装下一层绝缘膜片，依此循环实现导电绕组的组立安装。
可选的，所述升降安装组件还包括固定设置于所述基座底部的驱动气缸以及与所述驱动气缸推杆同轴固定设置而往复滑移的伸缩杆；四个所述抵接块沿相互靠近的方向形成有抱紧空间，所述伸缩杆沿靠近中轴线方向朝上延伸设置有可抵接所述抱紧空间的锥形圆弧段。
通过采用上述技术方案，锥形圆弧段能够抵接抱紧空间，且沿靠近中轴线方向朝上延伸，从而可在驱动气缸的驱动下朝上滑移而带动四个抵接块朝相互远离的方向滑移，从而形成抵接扁平铜箔的抵接面。
可选的，四个所述抵接块沿相互远离的一侧均开设内凹环槽，所述内凹环槽卡接设置有回弹条；四个所述抵接块朝相互远离的方向滑移时，所述回弹条属于张紧态。
通过采用上述技术方案，组装扁平铜箔（即四个抵接块朝相互远离的方向滑移时），回弹条属于张紧态，从而可在伸缩杆复位后利用自身弹性势能带动四个抵接块自动复位，以快速腾出空间方便安装绝缘膜片。
可选的，两个所述限位杆相对设置并形成有卡接所述绝缘膜片的卡接空间；所述卡接空间的中心与所述抱紧空间的中心位于同一竖直线且沿中心向相互远离的方向朝四周延伸。
通过采用上述技术方案，卡接空间沿中心向相互远离的方向朝四周延伸，从而可多自由度外限位卡接住绝缘膜片，使得绝缘膜片与扁平铜箔的中心位于同一竖直线而堆叠组装，继而便于第一磁芯及第二磁芯的插接组装。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.具备加工组装便利性。扁平铜箔呈平面片状，便于自动化冲压成型；绝缘膜片由KAPTON材料制成且形状规整相同，可无需对扁平铜箔另外缠绕绝缘胶；相邻两个扁平铜箔通过夹紧固定件而形成夹紧绝缘膜片的夹紧限位空间，从而对其进行限位固定，无需涂胶。组立助装件通过水平滑移设置的四个抵接块形成对扁平铜箔的内限位抵接面，便于扁平铜箔的堆叠组装；安装平台向下滑移，四个抵接块在回弹条的驱动下复位，从而腾出空间方便下一层绝缘膜片与扁平铜箔的组装。
2.可适配大电流转换的工作环境。转折导电条的设置使得减少了横向面积的无限延长，使得扁平铜箔可根据实际工作环境设置堆叠层数；蠕变空间的设置可增加扁平铜箔的通风散热面积，避免大电流转换工作环境中的热量累积而发生短路；导电绕组及衔接架均设置有竖向穿设于衔接架的两组，增加了变压器的导电层级，使得整体更加适配大电流转换的工作环境。
附图说明
图1绘示了本申请实施例中变压器结构的整体示意图；
图2绘示了本申请实施例中变压器结构的分解图；
图3绘示了本申请实施例中第一绕组的分解图；
图4绘示了图2中A部分的结构放大图；
图5绘示了本申请实施例中组立助装件的整体结构轴侧图；
图6绘示了本申请实施例中组立助装件的整体结构俯视图；
图7绘示了本申请实施例中组立助装件的局部结构示意图。
附图标记说明：
100、磁芯架；110、第一磁芯；120、第二磁芯；200、导电绕组；210、第一绕组；211、扁平铜箔；2111、走电引脚；2112、夹紧固定件；212、绝缘膜片；2121、蠕变空间；213、第一引脚；220、第二绕组；221、第二引脚；230、转折导电条；300、衔接架；310、固定脚；400、基座；500、升降安装组件；510、安装平台；520、限位杆；530、驱动电机；600、伸缩限位组件；610、支撑环体；620、抵接块；621、内凹环槽；630、驱动气缸；640、伸缩杆；641、锥形圆弧段；650、回弹条。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种变压器结构及其组立助装件。参照图1，一种变压器结构包括磁芯架100、穿设安装于磁芯架100的导电绕组200以及穿设于导电绕组200并位于磁芯架100外周的衔接架300，磁芯架100包括相对设置的第一磁芯110及第二磁芯120，二者结构对称相同，第二磁芯120呈“山”形，从而可穿设限位导电绕组200而形成闭合磁路；衔接架300一体成型有可与外部电路板相连接的固定脚310，固定脚310开设有螺钉穿设孔，从而便于变压器与外部电路板可拆卸固定连接。本申请实施例中，固定脚310设置有中心对称的四个，从而增加整体的安装稳固性。
参照图1和图2，导电绕组200包括第一绕组210与第二绕组220，其中第一绕组210与第二绕组220结构相似且均包括有间隔堆叠设置的扁平铜箔211与绝缘膜片212，扁平铜箔211呈平面片状，便于自动化冲压成型；绝缘膜片212由KAPTON材料制成且形状规整相同，具有较好的绝缘、耐热、耐磨及防腐性能，可无需对扁平铜箔211另外缠绕绝缘胶，在提高整体的安全性的同时，增加了工艺方面的加工便利性。继而改善了相关技术手段的变压器，在应用于转化大电流的工作模式时，存在的需对箔铜片缠绕绝缘胶并对其连续折弯，而使得整体加工组装较为复杂的问题。
参照图3和图4，每一扁平铜箔211均一体设置有两个走电引脚2111，多个走电引脚2111沿竖直方向呈阶梯折线连接设置，从而使堆叠设置的扁平铜箔211间形成转换电路，且可根据实际工作环境设置堆叠层数，继而使变压器整体适配大电流转换的工作环境。第一绕组210及第二绕组220沿竖直方向堆叠设置，第一绕组210沿竖直方向靠近第二绕组220的外端的走电引脚2111设置为第一引脚213，第二绕组220沿竖直方向靠近第一绕组210的外端的走电引脚2111设置为第二引脚221，第一引脚213与第二引脚221插接有转折导电条230而形成转折导电通路。从而利用竖向空间减少横向空间的延长面积，改善扁平铜箔211在堆叠时因走电引脚2111呈阶梯状无限延长，而使得整体的横向面积被无限拉长，继而使整体横截面积过大的问题。
参照图3和图4，为了进一步提高整体在长期工作环境下的安全性，绝缘膜片212设置有环绕扁平铜箔211内外边缘设置的蠕变空间2121，蠕变空间2121的设置可增加扁平铜箔211的通风散热面积，避免工作环境中的热量累积而发生短路。走电引脚2111位于蠕变空间2121之外并开设有链接固定孔，链接固定孔内周壁设置有夹紧固定件2112，相邻两个扁平铜箔211通过夹紧固定件2112而形成夹紧绝缘膜片212的夹紧限位空间，从而对其进行限位固定，无需涂胶，进一步方便了整体的组装及拆卸。进一步说明的是，本申请实施例中，导电绕组200及衔接架300均设置有竖向穿设于衔接架300的两组，增加了变压器的导电层级，使得整体更加适配大电流转换的工作环境。
参照图5，为了进一步方便上述变压器结构中导电绕组200的组装，本申请还提供一种组立助装件。组立助装件包括基座400、升降安装组件500以及伸缩限位组件600，升降安装组件500包括沿竖直方向往复滑移设置并可放置导电绕组200的安装平台510、设置于安装平台510且可卡接绝缘膜片212外边缘的两个限位杆520以及驱动所述安装平台510往复滑移的驱动电机530，驱动电机530固定设置于基座400底部，从而可限位并带动导电绕组200沿竖直方向往复滑移。需要说明的是，安装平台510每次滑移的距离为一个扁平铜箔211与一个绝缘膜片212的厚度之和。
参照图6和图7，伸缩限位组件600包括固定设置于基座400的支撑环体610、水平滑移设置于支撑环体610的四个抵接块620、固定设置于基座400底部的驱动气缸630以及与驱动气缸630的推杆同轴固定设置的伸缩杆640；四个抵接块620沿相互靠近的方向形成有抱紧空间，伸缩杆640顶部沿靠近中轴线方向朝上一体延伸设置有锥形圆弧段641，锥形圆弧段641的外周面可抵接抱紧空间内周面。从而可在驱动气缸630的驱动下朝上滑移而带动四个抵接块620朝相互远离的方向水平滑移，从而形成抵接扁平铜箔211内缘的抵接面。
参照图7，进一步说明的是，四个抵接块620沿相互远离的一侧开设有内凹环槽621，内凹环槽621卡接设置有回弹条650；四个抵接块620朝相互远离的方向滑移时，回弹条650属于张紧态，从而在伸缩杆640复位后可通过回弹条650自身弹性势能带动四个抵接块620快速自动复位。
本申请实施例中组立助装件的实施原理为：首先，将置于底层的绝缘膜片212限位于两个限位杆520之间，而后，驱动气缸630驱动伸缩杆640向上滑移从而带动四个抵接块620朝相互远离的方向水平滑移，而通过抵接面形成对扁平铜箔211的内限位，便于扁平铜箔211的限位组装；随后，四个抵接块620在回弹条650弹性势能的带动下自动回弹复位、驱动电机530带动安装平台510向下滑移一个绝缘膜片212加一个扁平铜箔211厚度之和的距离，从而腾出空间以方便叠放下一层绝缘膜片212。
待扁平铜箔211与绝缘膜片212全部叠放完成后，连接夹紧固定件2112及转折导电条230，从而固定限位住导电绕组200并使各扁平铜箔211形成通路；其后，再进行磁芯架100及衔接架300的穿设安装。
进一步说明的是，两个限位杆520相对设置并形成有卡接绝缘膜片212外边缘的卡接空间，卡接空间的中心与抱紧空间的中心位于同一竖直线且沿中心向相互远离的方向朝四周延伸，从而可多自由度外限位绝缘膜片212，使得绝缘膜片212与扁平铜箔211的中心位于同一竖直线，而便于第一磁芯110及第二磁芯120的插接组装。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变压器结构，其特征在于，包括：
磁芯架(100)，所述磁芯架(100)包括相对设置的第一磁芯(110)及第二磁芯(120)；
导电绕组(200)，穿设于所述第一磁芯(110)与所述第二磁芯(120)之间，用于形成闭合磁路；所述导电绕组(200)包括多个间隔堆叠设置的扁平铜箔(211)，每一所述扁平铜箔(211)均设置有两个走电引脚(2111)，多个所述走电引脚(2111)呈阶梯折线连接设置，用于相互连接形成大电流转换电路；两相邻扁平铜箔(211)之间设置有一绝缘膜片(212)，多个所述绝缘膜片(212)形状均相同；
衔接架(300)，穿设于所述导电绕组(200)并位于所述磁芯架(100)四周，所述衔接架(300)设置有用于与外部电路板相连接的固定脚(310)。
2.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述磁芯架(100)及所述导电绕组(200)沿竖直方向设置有两组，两组所述导电绕组(200)均穿设于所述衔接架(300)，两组所述磁芯架(100)之间粘合固定设置。
3.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述导电绕组(200)包括堆叠设置的第一绕组(210)与第二绕组(220)，所述第一绕组(210)与所述第二绕组(220)均设置有所述扁平铜箔(211)及所述绝缘膜片(212)；所述第一绕组(210)沿竖直方向靠近所述第二绕组(220)的一端设置有第一引脚(213)，所述第二绕组(220)沿竖直方向靠近所述第一绕组(210)的一端设置有第二引脚(221)，所述第一引脚(213)与所述第二引脚(221)插接有转折导电条(230)。
4.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述绝缘膜片(212)由KAPTON材料制成并具有环绕所述扁平铜箔(211)各边缘设置的蠕变空间(2121)。
5.根据权利要求4所述的变压器结构，其特征 在于，所述走电引脚(2111)位于所述蠕变空间(2121)之外并开设有链接固定孔，所述链接固定孔内周壁设置有夹紧固定件(2112)，相邻两个所述扁平铜箔(211)通过所述夹紧固定件(2112)形成夹紧所述绝缘膜片(212)的夹紧限位空间。
6.一种组立助装件，用于方便如权利要求1至5中任一项所述的导电绕组(200)的组装，其特征在于，所述组立助装件包括：
基座(400)；
升降安装组件(500)，安装于所述基座(400)，所述升降安装组件(500)包括沿竖直方向往复滑移设置且可放置所述导电绕组(200)的安装平台(510)，所述安装平台(510)设置有卡接所述绝缘膜片(212)外边缘的两个限位杆(520)；
伸缩限位组件(600)，安装于所述基座(400)，所述伸缩限位组件(600)包括固定设置于所述基座(400)的支撑环体(610)以及水平滑移设置于所述支撑环体(610)的四个抵接块(620)；
组装所述扁平铜箔(211)时，四个所述抵接块(620)朝相互远离的方向水平滑移而形成抵接所述扁平铜箔(211)内缘的抵接面；组装所述绝缘膜片(212)时，四个所述抵接块(620)朝相互靠近的方向水平滑移；依次组装所述扁平铜箔(211)及所述绝缘膜片(212)之后，所述安装平台(510)沿竖直方向朝下滑移，所述安装平台(510)每次滑移的距离为一个所述扁平铜箔(211)及一个所述绝缘膜片(212)的厚度之和。
7.根据权利要求6所述的组立助装件，其特征在于，所述升降安装组件(500)还包括固定设置于所述基座(400)底部的驱动气缸(630)以及与所述驱动气缸(630)推杆同轴固定设置而往复滑移的伸缩杆(640)；四个所述抵接块(620)沿相互靠近的方向形成有抱紧空间，所述伸缩杆(640)沿靠近中轴线方向朝上延伸设置有可抵接所述抱紧空间的锥形圆弧段(641)。
8.根据权利要求7所述的组立助装件，其特征在于，四个所述抵接块(620)沿相互远离的一侧均开设内凹环槽(621)，所述内凹环槽(621)卡接设置有回弹条(650)；四个所述抵接块(620)朝相互远离的方向滑移时，所述回弹条(650)属于张紧态。
9.根据权利要求7所述的组立助装件，其特征在于，两个所述限位杆(520)相对设置并形成有卡接所述绝缘膜片(212)的卡接空间；所述卡接空间的中心与所述抱紧空间的中心位于同一竖直线且沿中心向相互远离的方向朝四周延伸。
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