CN117894588A - 一种er结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法，属于开关电源变压器技术领域，包括磁芯选型：磁芯选用ER型结构；制备初级绕组和次级绕组，采用扁平线绕线机绕制成需要的尺寸和匝数，并采用两根输入导针和两根输出导针插接绕组引线端；将选好的磁芯和制备好的初级绕组与次级绕组进行组装成磁芯绕组；将制备的磁芯绕组安装于塑胶底座上，磁芯一底部放进塑胶底座上的磁芯槽内，两根输入导针和两根输出导针从塑胶底座上的初级针孔和次级针孔由上而下插入到底并固定，磁芯出线口两端进行硅胶端封。本发明能避免匝与匝之间的断头连接，避免虚焊、开路和短路风险，并可以充分利用绕线空间，在足够小体积下更多的绕线截面积。

Description

一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法

技术领域

本发明属于开关电源变压器技术领域，涉及一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法。

背景技术

随着电子技术的迅速发展，高频开关电源已广泛应用于计算机、通信、工业、消费电子、汽车电子、航空航天等领域。作为开关电源中的重要元器件之一的开关电源变压器，在电路中有着变压、功率传输、电气隔离的作用，可以用于正激式变换功能、反激式变换功能。根据应用的需求，变压器的功率是多样，往往追求的是小尺寸、大功率、高频化的发展。

通常的开关电源变压器一般都采用圆铜漆包线或铜箔制作线圈，为获取大电流、大功率的变压器，采用圆铜漆包线制作时，需要较粗的圆铜漆包线来绕制，虽然可以绕制较多的匝数，但这样就会造成25%的空间浪费，变压器的尺寸就相应的需要做得比较大。而采用铜箔进行绕制时，虽然绕制空间利用率可以高达90%以上，可以将变压器的体积做得最小，但由于铜箔要制作1匝以上的线圈时，需要由多片1匝的铜箔焊接而成，这种焊接往往存在虚焊、开路和短路隐患，同时，由于铜箔需要在其表面上贴绝缘胶带，侧面往往无法粘贴，这就很容易导致铜箔侧面的绝缘耐压低，高压下容易导致变压器短路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、磁芯选型：磁芯选用ER型结构，并选用锰锌铁氧体材质；

步骤二、绕组制备：初级绕组和次级绕组，采用专用的扁平线绕线机绕制成需要的尺寸和匝数，其结构分别设计如下：

1）初级绕组由上至下采用顺时针绕线，次级绕组由上至下采用逆时针绕线，初级绕组两端和次级绕组两端引出线端并成反向平行关系；

2）线端去除四面漆膜后，在线端表面采用浸焊方式覆上金属化层，并在线宽中心根据输入导针和输出导针的直径钻出线孔；

3）组装导针：两根输入导针和两根输出导针设计为T型结构，上端带头，分别从上往下插入初级绕组、次级绕组中的引线端设置的线孔中，确保导针头部紧贴引线端；在固定住输入导针和输出导针后，将输入导针和输出导针和所有线圈的引线端焊接在一起；

步骤三、将选好的磁芯和制备好的初级绕组与次级绕组进行组装成磁芯绕组，上下布置的ER型磁芯一和ER型磁芯二之间用粘接剂粘接或在磁芯边侧用粘接剂粘接，粘接好的磁芯和线圈之间浸入稀释的聚氨酯漆，并固化；

步骤四、组装塑胶底座：塑胶底座3包括底板和底板左右两端固定连接的两块挡板，两块挡板为上窄下宽的梯形结构，底板上前后还设置有两对卡台形成磁芯槽， ER型磁芯一底部卡入磁芯槽内，塑胶底座的放置磁芯的磁芯槽内四周点上粘接剂，用于固定住磁芯；

将步骤三中制备的磁芯绕组安装于塑胶底座上，磁芯一底部放进塑胶底座上的磁芯槽内，两根输入导针和两根输出导针从塑胶底座上的初级针孔和次级针孔由上而下插入到底，并在初级针孔和次级针孔四周点粘接剂进行固定，粘接剂选用环氧树脂，磁芯出线口两端进行硅胶端封，采用硅胶将初级绕组与次级绕组之间、初级绕组和次级绕组与磁芯之间的缝进行填充和包覆，并待硅胶自然固化。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用漆包扁铜线套接磁芯形成需要的连续的多匝圈数，以避免匝与匝之间的断头连接，避免虚焊、开路和短路风险，采用漆包扁铜线形成的绕组可以充分利用绕线空间，在足够小体积下，获得比圆铜漆包线更多的绕线截面积，空间利用率可达90%以上。本发明的变压器增加了塑胶底座，可使得固定在绕组引线端头的导针稳定支撑和连接，导针插接电路板更稳定可靠。

附图说明

图1是ER结构扁平线圈开关电源变压器的立体结构示意图；

图2是ER结构扁平线圈开关电源变压器的立体另一视角结构示意图；

图3是ER结构扁平线圈开关电源变压器的前视结构示意图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是塑胶底座立体结构示意图；

图6为ER型磁芯立体结构示意图；

图7为初级绕组和次级绕组布置方式结构示意图，其中，（a）为初级-次级-初级或次级-初级-次级，（b）为次级-次级-初级-次级-次级，（c）初级-次级-初级-次级-初级或次级-初级-次级-初级-次级；

图8为导针安装结构示意图，其中，（a）为导针放置结构，（b）为到站焊接后结构；

图9为底座点胶结构示意图，A为点胶处。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-9所示，一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、磁芯选型：磁芯选用ER型结构，并选用低损耗的锰锌铁氧体材质，根据需要可以在中柱开气隙或不开气隙；

步骤二、绕组制备：初级绕组和次级绕组，采用专用的扁平线绕线机绕制成需要的尺寸和匝数，其结构分别设计如下：

1）为减小初级绕组和次级绕组之间的间隙，初级绕组由上至下采用顺时针绕线，次级绕组由上至下采用逆时针绕线，初级绕组两端和次级绕组两端引出线端并成反向平行关系，初级绕组两端或次级绕组两端的引出线端平行同向；

2）线端去除四面去除漆膜后，在线端表面采用浸焊方式覆上金属化层，并在线宽中心根据导针的直径钻出线孔；

初级绕组和次级绕组可以是多种组合组装，比如初级-次级-初级、次级-初级-次级、次级-次级-初级-次级-次级、次级-初级-次级-初级-次级等。图7（a）初级-次级-初级（次级-初级-次级）；图7（b）次级-次级-初级-次级-次级；图7（c）初级-次级-初级-次级-初级（次级-初级-次级-初级-次级）；

3）组装导针：两根输入导针和两根输出导针设计为T型结构，上端带头（环形凸台），分别从上往下插入初级绕组、次级绕组中的引线端设置的线孔中，确保导针头部紧贴引线端；在固定住导针后，将导针和所有线圈焊接在一起；

步骤三、将选好的磁芯和制备好的初级绕组与次级绕组进行组装成磁芯绕组，上下的ER型磁芯一和ER型磁芯二之间用粘接剂粘接或在磁芯边侧用粘接剂粘接。为防止绕组和磁芯之间移位和晃动，粘接好的磁芯和线圈之间浸入稀释的聚氨酯漆，并固化；

步骤四、组装塑胶底座：塑胶底座3包括底板301和底板301左右两端固定连接的两块挡板302，两块挡板302为上窄下宽的梯形结构，底板301上前后还设置有两对卡台303形成磁芯槽，ER型磁芯一1底部卡入磁芯槽内，塑胶底座的放置磁芯的磁芯槽内四周点上粘接剂（如图9中A部），用于固定住磁芯，避免磁芯晃动；

将步骤三中制备的磁芯绕组安装于塑胶座上，磁芯一放进塑胶底座上的磁芯槽内，两根输入导针和两根输出导针从塑胶底座上的初级针孔和次级针孔由上而下插入到底，并在初级针孔和次级针孔四周点粘接剂进行固定，粘接剂选用低膨胀系数易披覆的环氧树脂。同时，还需要磁芯出线口两端进行硅胶端封，采用硅胶将线圈和线圈、线圈和磁芯之间的缝进行填充和包覆，并待硅胶自然固化。

实施例2：如图1-9所示，一种ER结构扁平线圈开关电源变压器，包括ER型磁芯一1、ER型磁芯二2、塑胶底座3、初级绕组4和次级绕组5，ER型磁芯一1和ER型磁芯二2相对安装，中间对接后形成的圆柱套接初级绕组4和次级绕组5，ER型磁芯一1卧式固定连接在塑胶底座3的槽内，初级绕组4和次级绕组5的引线端水平引出后分别通过焊锡焊接方式固定连接在两根输入导针6和两根输出导针7上，两根输入导针6和两根输出导针7采用导电材料制作，充当变压器的插针使用，两根输入导针6和两根输出导针7上端均设置有大于其直径的环形台，环形台搁置在引线端部上表面并采用焊锡焊接固定，两根输入导针6和两根输出导针7分别竖直固定连接在塑胶底座3且下端穿出塑胶底座3底部，初级绕组4和次级绕组5均为漆包扁铜线绕组，绕制1匝以上线圈，为减小初次级的漏感，初次级采用三明治结构叠放。初级绕组4和次级绕组5均可采用多个，比如初级-次级-初级、次级-初级-次级、次级-次级-初级-次级-次级、次级-初级-次级-初级-次级等。

其中，塑胶底座3包括底板301和底板301左右两端固定连接的两块挡板302，两块挡板302为上窄下宽的梯形结构，底板301上前后还设置有两对卡台303形成磁芯槽，ER型磁芯一1底部卡入磁芯槽内，底板前后侧还设置有四个插接导针的通孔，该结构的塑胶底座方便安装磁性，稳定性好。

为了提高整个塑胶底座的刚性和强度，两对卡台303分别与两块挡板302固定连接，卡台形成加固筋的作用，提高塑胶底座稳定性。

为了提高导针紧固稳定性，两对卡台303还延伸到输入导针6和输出导针7处设置连接耳304，增加导针的连接处通孔长度，进而提高导针在通孔中的稳定性，避免插接到电路板上时受力过大导致脱落；为了提高导针稳定性，将两根输入导针6和两根输出导针7穿过塑胶底座3后采用点胶层8点胶固定，导针采用过盈配合插接塑胶底座上的通孔，点胶层包裹连接耳和导针，提高导针插接通孔后的稳定性。

为了便于组装ER型磁芯一1与ER型磁芯二2，ER型磁芯一1与ER型磁芯二2采用粘接方式粘接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种ER结构扁平线圈开关电源变压器的制造方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、磁芯选型：磁芯选用ER型结构，并选用锰锌铁氧体材质；

步骤二、绕组制备：初级绕组和次级绕组，采用扁平线绕线机绕制成需要的尺寸和匝数，其结构分别设计如下：

1）初级绕组由上至下采用顺时针绕线，次级绕组由上至下采用逆时针绕线，初级绕组两端和次级绕组两端引出线端并成反向平行关系；

2）线端去除四面漆膜后，在线端表面采用浸焊方式覆上金属化层，并在线宽中心根据输入导针和输出导针的直径钻出线孔；

3）组装导针：两根输入导针和两根输出导针设计为T型结构，上端带头，分别从上往下插入初级绕组、次级绕组中的引线端设置的线孔中，确保导针头部紧贴引线端；在固定住输入导针和输出导针后，将输入导针和输出导针和所有线圈的引线端焊接在一起；

步骤三、将选好的磁芯和制备好的初级绕组与次级绕组进行组装成磁芯绕组，上下布置的ER型磁芯一和ER型磁芯二之间用粘接剂粘接或在磁芯边侧用粘接剂粘接，粘接好的磁芯和线圈之间浸入稀释的聚氨酯漆，并固化；

步骤四、组装塑胶底座：塑胶底座3包括底板和底板左右两端固定连接的两块挡板，两块挡板为上窄下宽的梯形结构，底板上前后还设置有两对卡台形成磁芯槽， ER型磁芯一底部卡入磁芯槽内，塑胶底座的放置磁芯的磁芯槽内四周点上粘接剂，用于固定住磁芯；

将步骤三中制备的磁芯绕组安装于塑胶底座上，磁芯一底部放进塑胶底座上的磁芯槽内，两根输入导针和两根输出导针从塑胶底座上的初级针孔和次级针孔由上而下插入到底，并在初级针孔和次级针孔四周点粘接剂进行固定，粘接剂选用环氧树脂，磁芯出线口两端进行硅胶端封，采用硅胶将初级绕组与次级绕组之间、初级绕组和次级绕组与磁芯之间的缝进行填充和包覆，并待硅胶自然固化。