CN201622903U

CN201622903U - 新型多槽反激式高频变压器

Info

Publication number: CN201622903U
Application number: CN2009202639654U
Authority: CN
Inventors: 李文海
Original assignee: XIAMEN ZETTLER MAGNETOELECTRIC CO Ltd
Current assignee: XIAMEN ZETTLER MAGNETOELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2019-11-27

Abstract

本实用新型公开一种新型多槽反激式高频变压器，包括骨架和其上的多个绕组，骨架的底部固定有针脚，骨架上设有绕组区，其中，所述的绕组区内设有多个绕组槽，各绕组缠绕于相应的绕组槽内，绕组的接线端连接于相配合的针脚上。所述各绕组的线材直径相同，以实现自动绕线、减少线材切换时间且保证产品品质的一致性。改进后的反激式高频变压器骨架采用多槽结构，所有的绕组采用一种线材直径，针对个别绕组的工作电流较大的，用多股同种线材直径并联对应。本实用新型可以减少变压器生产中的不必要的材料浪费、提升效率、降低生产成本、确保产品的一致性，可以适应批量自动化生产。

Description

新型多槽反激式高频变压器

技术领域

本实用新型公开一种新型多槽反激式高频变压器，属于高频变压器类制造技术领域，尤其是涉及高频变压器安规距离的设计改进。

背景技术

随着电子行业的不断发展，对高频变压器提出了新的更高的要求。安全、环保、节能、体积小、重量轻、性能稳定可靠、易于实现批量自动化生产是电子元器件发展的必然趋势。高频变压器作为开关电源的核心元器件，对开关电源的发展起着举足轻重的作用。反激式开关电源回路在电源回路中是应用最多的一种回路方式，与之对应的反激式高频变压器也是变压器行业中应用最多的。因此，改善反激式高频变压器的结构性能是本领域技术人员面临的问题。

反激高频变压器一般包括固定骨架和其上的绕组及磁芯，传统的反激高频变压器骨架是单槽结构，如图1所示。然而，传统的结构骨架本身不能实现绕组间的安全绝缘，为了保证产品的安全距离，通常采用各绕组间包多层绝缘胶带隔离、绕组的头尾加绝缘套管、绕组的两端加一定宽度的档墙胶带隔离、采用三层绝缘线、加贴反折绝缘胶带等，以实现安全绝缘之目的。另外，不同的工作电流采有不同的线材直径，电流越大对应的线材也越粗，传统第一二代反激式高频变压器本身的结构决定了产品不可能实现自动化作业，因为绕组线材直径、种类不同且加绝缘胶带和套管导致。总上，绕组间的绝缘方式生产效率低、成本高，产品的品质及性能不一致，实际生产中既浪费工时又浪费材料，根本不适合批量生产。

本发明人经过长期研究和多次试验，创作出一多槽反激式高频变压器骨架构造，故才有本实用新型的提出。

发明内容

针对现有高频变压器安全技术的难以实现，本实用新型提供了一种结构合理、绝缘效果好的新型多槽反激式高频变压器，可以减少变压器生产中的不必要的材料浪费、提升效率、降低生产成本、确保产品的一致性，以适应批量自动化生产。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种新型多槽反激式高频变压器，包括骨架和其上的多个绕组，骨架的底部固定有针脚，骨架上设有绕组区，其中，所述的绕组区内设有多个绕组槽，各绕组缠绕于相应的绕组槽内，绕组的接线端连接于相配合的针脚上。

进一步，所述各绕组的线材直径相同，以实现自动绕线、减少线材切换时间且保证产品品质的一致性。

进一步，所述的绕组多股同种线材并联，以对应个别绕组工作电流较大的情况。

进一步，所述骨架的绕组区中心为绕轴，各绕组槽置于绕轴周围，相邻绕组槽之间档板的壁厚达到保证变压器的安规要求。

进一步，所述的骨架连同绕组的敞开式结构浸入绝缘漆，以保证磁芯和线包良好的固定和增强线包绕组本体的绝缘性及防止高频噪音的产生。

进一步，所述骨架的绕组区内设有五个绕组槽。

本实用新型的骨架作用主要有二：1.支撑变压器的绕组和对变压器磁芯的隔离；2.通过骨架针脚同PCB板的联接。改进后的反激式高频变压器骨架采用多槽结构，通过合理的设计骨架槽的大小、位置及各槽间档板的壁厚来保证变压器的安全距离，这样就不需要其它的绝缘材料就可以保证安全距离。而传统反激式高频变压器骨架是单槽结构，骨架本身不能保证变压器的安全距离，需要在绕线过程中通过添加多种绝缘材料保证(绝缘胶带、档墙胶带、绝缘套管、三层绝缘线等)。本实用新型所有的绕组采用一种线材直径，针对个别绕组的工作电流较大的，用多股同种线材直径并联对应。

本实用新型通过合理设计高频变压器的骨架和统一的绕组线材，可以减少变压器生产中的不必要的材料浪费、提升效率、降低生产成本、确保产品的一致性，可以适应批量自动化生产。

附图说明

图1是传统单槽反激式高频变压器骨架示意图；

图2是传统单槽第一代反激高频变压器结构；

图3是传统单槽第二代反激高频变压器结构；

图4是本实用新型绕组分布图；

图5是本实用新型骨架主视图；

图6是本实用新型骨架侧视图；

图7是本实用新型使用状态图；

图8是传统反激高频变压器使用一图；

图9是传统反激高频变压器使用二图；

图10是传统非敞开结构示意图；

图11是本实用新型敞开式结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：结构如图4至图7所示，一种新型多槽反激式高频变压器，包括骨架1和其上的多个绕组2，骨架1的底部固定有数个针脚3，骨架1上设有绕组区10，其中，所述的绕组区内为多个绕组槽组成，各绕组缠绕于相应的绕组槽内，绕组的接线端连接于相配合的针脚3上。如图4，所述各绕组的线材直径相同的漆包线，以实现自动绕线、减少线材切换时间且保证产品品质的一致性。为对应个别绕组工作电流较大的情况，可以采用多股同种线材并联方式。

骨架1的绕组区中心为绕轴，各绕组槽设置于绕轴周围，相邻绕组槽之间档板的壁厚达到保证变压器的安规要求。

本实用新型骨架采用5个槽结构设计，其中槽Nb对应反激式高频变压器的反馈绕组，槽P_1-1对应1/2的初级绕组，槽S1和S2对应次级绕组，槽P_1-2对应1/2的初级绕组。此种设计可以将次级绕组夹在初级绕组的中间，也就是行业内常说的“三明治”结构。此种结构变压器的漏磁小、偶合性好。各绕组的具体布局见图4。

槽Nb和槽P_1-1间是初级和初级(反馈绕组属于初级绕组)隔离，之间的壁厚较小设计。槽P1-1与槽S1、槽S2与槽P_1-2之间是初级和次级隔离，槽S1和槽S2之间是次级和次级隔离，之间的壁厚较厚且必须严格控制，P2、P3、P4、P5相邻槽间的档板壁厚相同，且大于槽P1和槽P2间的档板厚度，见图5及图6。

本实用新型多槽反激式高频变压器有以下几个方面的设计改进：

a.骨架采用多槽结构；

b.骨架本身实现安全绝缘而不再采用胶带、档墙或三层绝缘线实现安全绝缘；

c.所有绕组采用一种线材直径，以实现自动绕线、减少线材切换时间且保证产品品质的一致性；

d.产品是采用敞开结构型式，用普通浸漆工艺就可以将绝缘漆充分浸入到绕组内。

1.骨架采用多槽结构

传统反激式高频变压器骨架是单槽结构。骨架本身不能保证变压器的安全距离。需要在绕线过程中通过添加多种绝缘材料保证(绝缘胶带、档墙胶带、绝缘套管、三层绝缘线等)。如此作业，既浪费工时又浪费材料，根本不适合批量化生产；改进后的反激式高频变压器是采用多槽结构，通过合理的设计骨架槽的大小、位置及各槽间档板的壁厚来保证变压器的安全距离。这样就不需要其它的绝缘材料就可以保证安全距离。两种骨架对比如图1和图5：

2.骨架本身实现安全绝缘而不再采用胶带、档墙或三层绝缘线实现安全绝缘

反激高频变压器在开关电源中是主要的安规器件，为了保证变压器的安规要求，通常采用增加绝缘材料来达到安规距离；常规单槽反激高频变压器基本上经历了二个阶段的发展。第一阶段见图2：采用绕组两端加档墙胶带和各绕组间加绕多层(一般三层)绝缘胶带及线头线尾加绝缘套管，以实现安规要求，图中标号对应的部件名称为：21、档墙胶带，22、初级绕组漆包线，23、次级绕组漆包线，24、三层绝缘胶带。第二阶段见图3：采用三层绝缘线材，可以将两端档墙胶带去除，绕组层间的绝缘胶带可以减少层数，以实现安规要求，图中标号对应的部件名称为：31、初级绕组漆包线，32、次级绕组三层绝缘线，33、一层绝缘胶带，34、三层绝缘胶带。而本新型反激式高频变压器采用了新型多槽骨架，骨架本身就保证了安全距离。所以，就不用任何绝缘材料而达到安规的要求，具体结构如图4。

3.所有绕组采用一种线材直径，以实现自动绕线、减少线材切换时间且保证产品品质的一致性

传统第一二代反激式高频变压器如图8、图9，本身的结构决定了产品不可能实现自动化作业(因为线材直径、种类不同且加绝缘胶带和套管)图8中：81、档墙胶带，82、绝缘套管，83、漆包线，84、骨架；图9中，91、三层绝缘线，92、骨架。我们知道，不同的工作电流采有不同的线材直径，电流越大对应的线材也越粗。而新型多槽反激式高频变压器，如图7示，所有的绕组采用一种线材直径，针对个别绕组的工作电流较大的，用多股同种线材直径并联对应。这样实际作业中就减少了线材的切换时间，提升了生产效率。这种结构可以在全自动多轴绕线机(事先编好绕线程序)上绕线。一次可以绕多个产品(一般是8个)，在绕8个产品的同时，作业人员可以将8个空的骨架插入到绕线机的夹头上，以待绕线。这样就没有作业的等待时间。效率可以大大提高，比传统的作业效率提升至少5倍以上，图7中：71、磁芯，72、漆包线，73、骨架。

全自动多轴绕线机采用电脑程序控制且本身的机器精度高，操作可以防呆，对操作人员的依赖性小。所以，绕出的产品的一致性高。这样产品的品质、电性能可以得到足够的保证。生产的不良率大幅降低。而传统的反激高频变压器的绕线的一致性主要靠操作人员的技术水平和熟练程度决定，产品的品质难以确保。生产的不良率高、浪费多，很不经济。

4.产品是采用敞开结构型式，用普通浸漆工艺就可以将绝缘漆浸入到绕组内，简化生产工艺

变压器浸漆的目的：a.保证磁芯和线包良好的固定，以消除变压器的高频噪音b.增强线包绕组本体的绝缘性c.防止线材氧化不良d.利于变压器散热、减小温升等。要想达到浸漆的目的必须要使浸漆充分才可以。传统的变压器因用绝缘胶带包了起来，封闭的结构如图。要采用较复杂的真空浸漆工艺才可保证浸漆充分。这样工艺较难操作，不利于生产。而新型反激高频变压器采用敞开结构，采用普通浸漆就很容易将绝缘漆浸入到产品内部。以达到充分浸漆的目的。普通浸漆工艺简单，利于批量生产。传统变压器和新型高频变压器的成品对比图面如下图10和图11，图10中，101、磁芯，102、绝缘胶带，103、骨架；图11中，111、磁芯，112、漆包线，113、骨架。

为了更清楚的标明相关实物，提供图7到图11相对应的照片图。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所为做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种新型多槽反激式高频变压器，包括骨架和其上的多个绕组，骨架的底部固定有针脚，骨架上设有绕组区，其特征在于：所述的绕组区内设有多个绕组槽，各绕组缠绕于相应的绕组槽内，绕组的接线端连接于相配合的针脚上。

2.根据权利要求1所述的新型多槽反激式高频变压器，其特征在于：所述各绕组的线材直径相同，绕组缠绕于骨架上绕组槽内形成敞开式结构。

3.根据权利要求2所述的新型多槽反激式高频变压器，其特征在于：所述的绕组多股同种线材并联，以对应个别绕组工作电流较大的情况。

4.根据权利要求1所述的新型多槽反激式高频变压器，其特征在于：所述骨架的绕组区中心为绕轴，各绕组槽设置于绕轴周围，相邻绕组槽之间档板的壁厚达到保证变压器的安规要求。

5.根据权利要求1或2所述的新型多槽反激式高频变压器，其特征在于：所述的骨架连同绕组的敞开式结构浸入设绝缘漆。

6.根据权利要求1所述的新型多槽反激式高频变压器，其特征在于：所述骨架的绕组区内设有五个绕组槽。