CN201084526Y - 一种变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公告了一种变压器，包括磁芯、初级绕组、绝缘套、绝缘层和次级绕组，所述磁芯包括中柱，所述中柱周围设有窗口，所述绝缘套套在中柱上，所述初级绕组和次级绕组内外叠绕在绝缘套上，所述绝缘层位于所述绝缘层位于初级绕组和次级绕组之间。本实用新型的变压器能增加磁芯的窗口利用率，减小磁芯的体积、降低变压器成本。本实用新型的变压器的初级绕组和次级绕组可实现紧密耦合，提高了变压器的耦合系数，减小了变压器的分布电容，减小了变压器的功率变换损耗，大大提高了变压器的功率传输效率。

Description

一种变压器

技术领域

本实用新型涉及一种变压器。

背景技术

变压器是各类直流电源中进行DC/DC转换所必需的器件，在电源的转换中起着重要的作用，是直流电源的核心。现有的变压器的初级绕组和次级绕组都并排绕在磁芯中，该变压器的不足之处在于：由于初级绕组和次级绕组并排绕在磁芯上，磁芯窗口没有完全用到、窗口利用率低。而且现有的变压器的功率变换损耗大。

发明内容

本实用新型就是为了克服上述现有技术的不足，提出了一种磁芯窗口利用率高的变压器，它能减小功率变换损耗。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种变压器，包括磁芯、初级绕组、绝缘套、绝缘层和次级绕组，所述磁芯包括中柱，所述中柱周围设有窗口，所述绝缘套套在中柱上，所述初级绕组和次级绕组内外叠绕在绝缘套上，所述绝缘层位于所述绝缘层位于初级绕组和次级绕组之间。

优选地，

所述初级绕组位于内侧，所述次级绕组位于外侧。

所述初级绕组由利兹线绕制而成，所述次级绕组由铜带绕制而成。

所述初级绕组由利兹线均匀地绕制而成，所述次级绕组由铜带均匀地绕制而成。

所述绝缘套为骨架，所述骨架包括连接柱，所述连接柱中心设有与磁芯中柱相适配的孔，所述初级绕组和次级绕组绕制在连接柱外表面。

所述骨架还包括位于连接柱两端的挡片。

所述初级绕组包括由利兹线引出的第一上引出线和第一下引出线，所述次级绕组包括由铜带引出的第二上引出线和第二下引出线。

所述变压器还包括第三引出线，所述第三引出线位于第二上引出线和第二下引出线之间，所述第三引出线通过银焊在次级绕组上。

所述第一上引出线、第一下引出线、第二上引出线、第二下引出线和第三引出线上套有高压绝缘套管。

所述磁芯(9)为PQ型、EC型、EI型或EE型。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型的变压器使初级绕组和次级绕组层叠放置，增加了磁芯的窗口利用率，从而减小磁芯的体积、降低变压器成本。变压器的初级绕组和次级绕组通过层叠放置可实现紧密耦合，提高了变压器的耦合系数，减小了变压器的分布电容，减小了变压器的功率变换损耗，大大提高了变压器的功率传输效率。

附图说明

图1是本实用新型变压器的结构示意图；

图2、3是本实用新型的磁芯的结构示意图；

图4是本实用新型的骨架的结构示意图；

图5是本实用新型的初级绕组的结构示意图；

图6是本实用新型的次级绕组的结构示意图；

图7是本实用新型变压器的等效电路示意图；

图8是本实用新型变压器的绕制示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的变压器包括磁芯9、骨架1、初级绕组4、次级绕组7和绝缘层。如图2、3所示，所述磁芯9是PQ磁芯，其外形由两个E字形合成。该磁芯包括中柱10，中柱10为圆柱状，所述中柱10周围设有窗口11。如图1所示，所述骨架1套在中柱10上，所述初级绕组4和次级绕组7内外叠绕在骨架1上并占满整个骨架1，所述绝缘层位于初级绕组4和次级绕组7之间。由于初级绕组4和次级绕组7采用内外叠绕的方式绕制在骨架1上，从而有效提高磁芯的窗口利用率、减小磁芯的体积、降低成本。而且初级绕组4和次级绕组7之间紧密耦合，能提高变压器的耦合系数，减小变压器的功率变换损耗，从而大大提高变压器的功率传输效率。

如图4所示，所述骨架1外形为工字形，由绝缘材料制成。骨架1包括挡片13和连接柱14，所述挡片13固定在连接柱14两端，连接柱14中心设有与磁芯中柱10相适配的孔12。挡片13可以固定初级绕组4、次级绕组7并起到隔离绝缘的作用。孔12的截面形状可为圆形或方形或其他形状，这主要由磁芯中柱10的形状决定。

如图1、5所示，所述初级绕组4由利兹线均匀紧密地绕制在骨架1连接柱14的外层，初级绕组4包括由利兹线引出的第一上引出线3和第一下引出线2，所述第一上引出线3和第一下引出线2从窗口11的前面伸出。所述利兹线由铜制成，其直径可为0.46mm-0.54mm，以减小趋附效应的影响，更有效地利用利兹线。初级绕组4由于采用利兹线绕制而成，能减小交直流电阻，增加电流密度。而且绕组均匀地分布在磁芯9的中柱上，能减小整个变压器的漏感，使变压器在工作中电流波形规则，没有电流振荡，使变压器的发热现象也得到很好改善，保证电源的工作稳定性。所述绝缘层位于利兹线外层，该绝缘层采用耐高压、高温的材料制作而成，它装在初级绕组4和次级绕组7之间，从而有效地完成初级和次级的安规要求。

如图1、6所示，次级绕组7由铜带螺旋状地绕制在绝缘层外层而成，在绕制过程中，次级绕组7可由多根铜带在一个特定的模具上绕制而成，绕好之后再套入绝缘层上，从而简化绕制工艺。所述模具的外径与加上绝缘层后的初级绕组4的外径相同。所述铜带的厚度为可为0.1mm至0.46mm，优选0.4mm，以减小趋附效应的影响，更有效地利用铜带。所述次级绕组7包括由铜带引出的第二上引出线50和第二下引出线51，所述第二上引出线50和第二下引出线51从窗口11的后面伸出。所述变压器还包括第三引出线6，所述第三引出线6位于第二上引出线50和第二下引出线51之间，所述第三引出线6从窗口11的前面伸出。第三引出线6即次级绕组7的中心抽头。

如图7、8所示，通过第三引出线6的设置可使变压器的次级绕组7变成两个(即第一次级绕组N2和第二次级绕组N3)，以满足用户的特殊需要；如果次级绕组只需要一个，第三引出线6可以去掉。所述第三引出线6通过银焊连接在次级绕组7上，相对于常规的变压器的采用螺母将中心抽头锁定连接在绕组上的方式，本实用新型可对接触电阻起到很好的控制作用，减小引出线的体积，提高变压器的参数一致性。

所述第一上引出线3、第一下引出线2、第二上引出线50、第二下引出线51和第三引出线6上分别套有高压绝缘套管，高压绝缘套管套在绕组上的长度大约为15mm，外面预留的长度大约为50mm。

显然，磁芯9可由EC型、EI型或EE型取代。而且初级绕组和次级绕组的绕制也可改为次级绕组7位于内侧、初级绕组4位于外侧；或者初级绕组4和次级绕组7交替分布。对于大功率变压器，由于次级绕组7的匝数较少，所以将匝数较多的初级绕组4设于内侧、将匝数较少的次级绕组7设于外侧，能简化变压器的制作工艺。此外，骨架1也可为其他形式的绝缘套取代，此时只需将绝缘套直接套在中柱10上，然后将初级绕组4或次级绕组7绕制在绝缘套上即可。

本实用新型的变压器特别适合用作混合动力汽车直流大功率变换器的主变压器，本实用新型的变压器结构简单、性能可靠。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种变压器，包括磁芯(9)、绝缘套、初级绕组(4)、绝缘层和次级绕组(7)，所述磁芯包括中柱(10)，所述中柱(10)周围设有窗口(11)，所述绝缘套套在中柱(10)上，其特征在于：所述初级绕组(4)和次级绕组(7)内外叠绕在绝缘套上，所述绝缘层位于所述绝缘层位于初级绕组(4)和次级绕组(7)之间。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于：所述初级绕组(4)位于内侧，所述次级绕组(7)位于外侧。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于：所述初级绕组(4)由利兹线绕制而成，所述次级绕组(7)由铜带绕制而成。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于：所述初级绕组(4)由利兹线均匀地绕制而成，所述次级绕组(7)由铜带均匀地绕制而成。

5.根据权利要求1-4任一所述的变压器，其特征在于：所述绝缘套为骨架(1)，所述骨架(1)包括连接柱(14)，所述连接柱(14)中心设有与磁芯中柱(10)相适配的孔(12)，所述初级绕组(4)和次级绕组(7)绕制在连接柱(14)外表面。

6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于：所述骨架(1)还包括位于连接柱(14)两端的挡片(12)。

7.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于：所述初级绕组(4)包括由利兹线引出的第一上引出线(3)和第一下引出线(2)，所述次级绕组(7)包括由铜带引出的第二上引出线(50)和第二下引出线(51)。

8.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于：所述变压器还包括第三引出线(6)，所述第三引出线(6)位于第二上引出线(50)和第二下引出线(51)之间，所述第三引出线(6)通过银焊在次级绕组(7)上。

9.根据权利要求7所述的变压器，其特征在于：所述第一上引出线(3)、第一下引出线(2)、第二上引出线(50)、第二下引出线(51)和第三引出线(6)上套有高压绝缘套管。

10.根据权利要求1至4任一所述的变压器，其特征在于：所述磁芯(9)为PQ型、EC型、EI型或EE型。

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