CN203690055U - 高功率密度开关电源变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高功率密度开关电源变压器。在两片U型磁芯外表面分别包有第一层绝缘胶带，在第一层绝缘胶带的外表面分别绕有初级绕组，在初级绕组的外表面包有第二层绝缘胶带，在第二层绝缘胶带的外表面绕有次级绕组，在次级绕组的外表面包有第三层绝缘胶带，在第三层绝缘胶带的外表面绕有反馈绕组，在反馈绕组的外表面包有第四层绝缘胶带，再将两片U型磁芯粘接固定为一体。绕组线圈直接绕制U型磁芯上，再将两片磁芯用胶粘剂粘接在一起，组成一个变压器。该变压器即有电磁耦合好的优点，又有能够使用绕线机快速绕制，生产效率高的优点。同时变压器内部基本没有剩余空间，空间利用率高，体积小。从而满足了市场对开关电源产品的高品质需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器的结构和加工，尤其涉及一种高功率密度开关电源变压器。
背景技术
现在市场上高频开关电源变压器主要有以下两种形式：
（1）绕组线圈绕在塑胶骨架上，再将磁芯安装在骨架上。
这种变压器的优点是：能够使用绕线机快速绕制，生产效率高。缺点是：体积相对（相同频率、相同功率）比较大，磁芯与漆包线中有骨架隔开，电磁耦合不是很好。磁芯不是完全闭合，容易产生电磁泄漏。
（2）采用环形磁芯，在磁芯上直接绕线。
这种变压器的优点是：漆包线直接绕在磁芯上，电磁耦合比较好，磁芯是完全闭合的，没有电磁泄漏。没有骨架，体积相对骨架式变压器比较小。缺点是：只能用手工将漆包线一圈一圈穿在磁环上，不能使用设备，绕线难度大，生产效率低，造价高。另外磁环中心需要留出绕线空间。空间利用率不高。
目前，由于市场对开关电源变压器从减小开关电源的体积、增大开关电源的功率密度、提高电源转换效率等方面提出了更高的要求，因此需要开发新型的开关电源变压器，以满足市场需求。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题和缺陷，本实用新型为了减小开关电源的体积、增大开关电源的功率密度、提高电源转换效率，特别开发一种高功率密度开关电源变压器。
本实用新型采取的技术方案是：一种高功率密度开关电源变压器，包括磁芯，其特征在于，所述的磁芯是两片U型磁芯，在两片U型磁芯的外表面分别包有第一层绝缘胶带，在第一层绝缘胶带的外表面绕有初级绕组，在初级绕组的外表面包有第二层绝缘胶带，在第二层绝缘胶带的外表面绕有次级绕组，在次级绕组的外表面包有第三层绝缘胶带，在第三层绝缘胶带的外表面绕有反馈绕组，在反馈绕组的外表面包有第四层绝缘胶带，再将两片U型磁芯粘接固定为一体。
本实用新型具有的优点及有益效果是：绕组线圈直接绕制在两片U型磁芯上，再将两片磁芯用胶粘剂粘接在一起，组成一个变压器。该变压器即有电磁耦合好的优点，又有能够使用绕线机快速绕制，生产效率高的优点。同时变压器内部基本没有剩余空间，空间利用率高，体积小。从而满足了市场对开关电源产品的高品质需求。
附图说明
图1是高功率密度开关电源变压器俯视图；
图2是高功率密度开关电源变压器主视图；
图3是高功率密度开关电源变压器侧视图；
图4是图2的A-A剖面图；
图5是图4的局部放大图；
图6是用于固定磁芯的夹具示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
参照图1、图2、图3、图4和图5，变压器采用的磁芯是两片U型铁氧体磁芯1，在两片U型铁氧体磁芯1的外表面分别包有第一层绝缘胶带2，在第一层绝缘胶带2的外表面绕有初级绕组3，在初级绕组3的外表面包有第二层绝缘胶带4，在第二层绝缘胶带4的外表面绕有次级绕组5，在次级绕组5的外表面包有第三层绝缘胶带6，在第三层绝缘胶带6的外表面绕有反馈绕组7，在反馈绕组7的外表面包有第四层绝缘胶带8，再将两片U型磁芯1粘接固定为一体。
高功率密度开关电源变压器工艺流程：在磁芯上包绝缘胶带（一圈）à绕初级绕组（三层绝缘线）à包绝缘胶带（两圈）à绕次级绕组（漆包线）à包绝缘胶带（两圈）à绕反馈绕组（三层绝缘线）à包绝缘胶带（两圈）à粘接磁芯à烫锡à测试à包装出货。
高功率密度开关电源变压器加工工艺如下：将两片U型磁芯分别包裹一层绝缘胶带后固定在夹具上，夹具固定在绕线机上，将初级绕组绕在U型磁芯外表面，之后从夹具上取下U型磁芯，再包裹一层绝缘胶带后固定在夹具上，将次级绕组绕在其外表面，之后从夹具上取下U型磁芯，再包裹一层绝缘胶带后固定在夹具上，将反馈绕组绕在其外表面，之后从夹具上取下磁芯，再包裹一层绝缘胶带，将两片U型磁芯粘接固定为一体，常温干燥后，将两片U型磁芯外表面的反馈绕组起始端和末端进行烫锡，最后涂覆一层绝缘漆。
高功率密度开关电源变压器采用的U型磁芯成分为铁氧体；绕组成分为漆包线或三层绝缘线；绝缘胶带成分为聚酰亚胺+背胶；采用环氧树脂胶粘接固定两片U型铁氧体磁芯。
由于该产品的结构中没有骨架，采取在磁芯上直接绕线方式，因此需要在绕线机上设置一个固定磁芯的夹具。参照图6，先将夹具9固定在绕线机10（采用自动绕线机，型号为TANAC AX-1）上；夹具9上设置有滑块11和顶丝12；将U型磁芯1的一端放入夹具9上，拧紧夹具上的顶丝12，使夹具9上的滑块11压紧U型磁芯1，可以开始绕线。
三种变压器在相同频率、相同功率下的对比见下表：
| 骨架式变压器 | 环形变压器 | 本变压器 | |
| 电磁耦合度 | 不好 | 好 | 好 |
| 绕线难度 | 容易 | 难 | 容易 |
| 能否使用设备 | 能 | 不能 | 能 |
| 相对体积 | 大 | 中等 | 小 |
从以上对比可以看出：高功率密度开关电源变压器集中了骨架式变压器和环形变压器的优点。
以250W自然冷却开关电源变压器(开关频率130kHz)为例，采用本变压器结构的外形尺寸为（37.5×30.5×28.5）m3。
Claims (1)
1.一种高功率密度开关电源变压器，包括磁芯，其特征在于，所述的磁芯是两片U型磁芯（1），在两片U型磁芯（1）的外表面分别包有第一层绝缘胶带（2），在第一层绝缘胶带（2）的外表面绕有初级绕组（3），在初级绕组（3）的外表面包有第二层绝缘胶带（4），在第二层绝缘胶带（4）的外表面绕有次级绕组（5），在次级绕组（5）的外表面包有第三层绝缘胶带（6），在第三层绝缘胶带（6）的外表面绕有反馈绕组（7），在反馈绕组（7）的外表面包有第四层绝缘胶带（8），再将两片U型磁芯（1）粘接固定为一体。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103646756A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 天津光电惠高电子有限公司 | 一种高功率密度开关电源变压器及其加工工艺 |
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2013
- 2013-12-18 CN CN201320861554.1U patent/CN203690055U/zh not_active Expired - Fee Related
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