CN203871154U - 高频变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频变压器，包括初级线圈(2)、次级线圈(3)、带磁芯中间柱(6)的第一EPC磁芯(4)、带磁芯中间柱(6)的第二EPC磁芯(5)、线轴(1)，线轴(1)包括绕线槽(101)，设置在绕线槽(101)左侧的第一磁芯安装座(102)，设置在绕线槽(101)右侧的第二磁芯安装座(103)，设置在第一磁芯安装座(102)和第二磁芯安装座(103)底部的针脚(104)；线轴(1)沿轴线方向设置有左右贯通的磁芯孔(105)，磁芯孔(105)和磁芯中间柱(6)为相互配合的结构；第一EPC磁芯(4)通过第一磁芯安装座(102)和磁芯孔(105)设置在线轴(1)上，第二EPC磁芯(5)通过第二磁芯安装座(103)和磁芯孔(105)设置在线轴(1)上；初级线圈(2)、次级线圈(3)均卷绕在绕线槽(101)上，次级线圈(3)电连接针脚(104)。它具有具有组件少、结构简单、易于设计制造等特点。

Description

高频变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种高频变压器。

背景技术

高频技术、TRC(时间比率控制)技术的发展，带来了开关电源的革命性发展，。高频开关电源具有输出功率高、输出稳定、功耗低、体积小、输入范围宽、工作效率高、抗电磁干扰、组件模块化等特点，其已经成为开关电源的未来发展方向，被广泛应用于计算机及外围设备、通信设备、网络设备、消费电子、汽车电子、逆变器等电子产品。

高频变压器是高频开关电源的主要组成部分，其体积大小直接关系到高频开关电源的体积大小。交互时代的来临，电子产品朝着便携化的方向发展，作为其组件的高频开关电源相应地朝着质量更好、体积更小、更薄、更轻的方向发展。

变压器的输出功率和磁感应强度与电流密度的乘积成正比，磁感应强度主要取决于磁芯的外形尺寸和磁芯的磁导率，由于电流密度的大小受限于温升规定值，因此，在设计变压器时，在激励电流合理的范围内，考虑到磁芯材料成本的情况下，通常通过增大外形尺寸来提高磁感应强度，以提高变压器的输出功率。

变压器插片化，很好地满足了高频开关电源组件模块化的设计需求，高频变压器多采用插片化结构。目前市场上的开关电源变压器包括E型磁芯变压器、C型磁芯变压器、环型磁芯变压器、R型磁芯变压器，E型磁芯变压器，其较厚，其体积较大、重量重，很难满足电子整机小型化的需要。C型磁芯变压器和环型磁芯变压器，加工工艺较复杂，质量一致性较差，C型磁芯变压器还存在噪声较大，无法满足电子设备高精化的发展需求。R型磁芯变压器具有漏磁极小、损耗小、温升低、噪声极小、结构简单、安全可靠等优点，是目前高频变压器中通常采用的磁芯，不过由于其造型复杂，较厚，成本较高，体积较大无法满足电子整机小型化的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种较薄、体积较小、成本低、结构简单的高频变压器。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高频变压器，包括初级线圈、次级线圈、带磁芯中间柱的第一EPC磁芯、带磁芯中间柱的第二EPC磁芯、线轴，线轴包括绕线槽，设置在绕线槽左侧的第一磁芯安装座，设置在绕线槽右侧的第二磁芯安装座，设置在第一磁芯安装座和第二磁芯安装座底部的针脚；线轴沿轴线方向设置有左右贯通的磁芯孔，磁芯孔和磁芯中间柱为相互配合的结构；第一EPC磁芯通过第一磁芯安装座和磁芯孔设置在线轴上，第二EPC磁芯通过第二磁芯安装座和磁芯孔设置在线轴上；初级线圈、次级线圈均卷绕在绕线槽上，次级线圈电连接针脚。

其中，绕线槽、第一磁芯安装座、第二磁芯安装座、磁芯孔、第一EPC磁芯、第二EPC磁芯共同构成高频变压器的磁路结构,初级线圈、次级线圈、针脚4共同构成高频变压器的电变换结构。

进一步，高频变压器的线轴为由绕线槽、第一磁芯安装座、第二磁芯安装座组成的一体成型结构。

进一步，高频变压器的第一磁芯安装座在两针脚之间开有过线槽，第二磁芯安装座在两针脚之间开有过线槽。

本实用新型的高频变压器适用于计算机及外围设备、通信设备、网络设备、消费电子、汽车电子、逆变器等技术领域，只要是采用高频变压器的技术领域均可适用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的高频变压器采用功率大、磁感应强度大、高度较其他磁芯低、体积较其他磁芯小的EPC磁芯，减小了高频变压器的体积，降低了高频变压器的高度；磁芯孔在结构上和磁芯中间柱在结构上相互配合，第一LM磁芯、第二LM磁芯的轴线、磁芯孔、绕线槽均为扁平柱状结构，第一LM磁芯和第二LM磁芯的轴线，绕线槽的轴线、磁芯孔中心线基本重合，确保高频变压在结构上更扁平化、在高度上更低、在体积上更小；初级线圈、次级线圈各绕组交叉卷绕在线槽上，能量耦合效率高，热损小，在同样输出功率的情况下，高频变压器可做得更小；本实用新型的高频变压器，采用一体成型结构，具有组件少、结构简单、易于设计制造、制造成本低。由于其结构扁平、体积小，可使采用这种高频变压器的设备更薄、更轻、更易于使用。

附图说明

为了清楚说明本实用新型，下面采用附图对本实用新型及其实施例进行解释，并对附图作出简要说明。附图及附图说明是示意性的，不构成对本实用新型的具体限定。在本实用新型发明构思指导下，还可以通过下面的附图，得到其它附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的线轴的结构示意图。

图3为本实用新型的磁芯的结构示意图。

图中附图标记分别表示为：1-线轴，2-初级线圈，3-次级线圈，4-第一EPC磁芯，5-第二EPC磁芯，6-磁芯中间柱，101-绕线槽，102第一磁芯安装座，103-第二磁芯安装座，104-针脚，105-磁芯孔，106-过线槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明。对这些实施方式的说明主要用于帮助理解本实用新型的发明构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果。对这些实施方式的说明是示意性的，不构成对本实用新型的具体限定。本实用新型各个实施方式所涉及的技术特征，只要彼此不构成冲突就可以相互组合，通过等同替代或者是明显变型方式得到的所有实施例，和本实用新型的实施例实质上相同。

如图1至图3所示，本实用新型的一种高频变压器，包括初级线圈2、次级线圈3、带磁芯中间柱6的第一EPC磁芯4、带磁芯中间柱6的第二EPC磁芯5、线轴1，线轴1包括绕线槽101，设置在绕线槽101左侧的第一磁芯安装座102，设置在绕线槽101右侧的第二磁芯安装座103，设置在第一磁芯安装座102和第二磁芯安装座103底部的针脚104；线轴1沿轴线方向设置有左右贯通的磁芯孔105，磁芯孔105和磁芯中间柱6为相互配合的结构；第一EPC磁芯4通过第一磁芯安装座102和磁芯孔105设置在线轴1上，第二EPC磁芯5通过第二磁芯安装座103和磁芯孔105设置在线轴1上；初级线圈2、次级线圈3均卷绕在绕线槽101上，次级线圈3电连接针脚104。其中：

如图1所示，同时参照图2、图3所示，第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5的结构扁平，磁芯中间柱6为扁平柱状结构，绕线槽101也为扁平柱状结构。在绕线槽101左侧设置有第一磁芯安装座102，在绕线槽101右侧设置有第二磁芯安装座103，第一磁芯安装座102、绕线槽101、第二磁芯安装座103共同构成线轴1。线轴1沿轴线方向设置有贯通于第一磁芯安装座102、绕线槽101、第二磁芯安装座103的磁芯孔105，磁芯孔105的中心线和绕线槽101的轴线重合，磁芯孔105为扁平柱状空腔，磁芯孔105为第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5的磁芯中间柱6的容置腔，磁芯孔105在结构上和磁芯中间柱6相互配合；绕线槽101、第一磁芯安装座102、第二磁芯安装座103、磁芯孔105、第一EPC磁芯4、第二EPC磁芯5共同构成高频变压器的磁路结构。这种磁路结构，第一EPC磁芯4、第二EPC磁芯5具有功率大、热阻小、衰耗小、屏蔽效果好等优点，其磁感应强度大，因此在同样输出功率的情况下，高频变压器的体积小，第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5的结构扁平，高度较其他磁芯低，高频变压器的也就可做得更薄；磁芯孔105和磁芯中间柱6为相互配合的结构，有利于固定第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5，降低绕线槽101的体积占用和高度占用，使磁路结构的高度更低、体积更小。绕线槽101的轴线和磁芯孔105中心线重合，绕线槽101和磁芯孔105之间的管壁厚度均匀，有利于充分利用第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5的磁感应能力；第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5相对设置，相互接触，空隙小，从而进一步减小高频变压器的体积。

在第一磁芯安装座102和第二磁芯安装座103底部设置针脚104，针脚104电连接用电负载。初级线圈2卷绕在线槽101上，初级线圈2通过引出线电连接电源；次级线圈3包括多个绕组，各绕组交叉绕线，次级线圈3通过引出线电连接针脚104。初级线圈2、包括多个绕组的次级线圈3、针脚104共同构成高频变压器的电变换结构。这种电变换结构，各绕组耦合良好，有利于提高高频变压器的能量耦合，降低热损，更有利于减小高频变压器的体积。

以上是高频变压器的制作实施过程，从其构成要件和组合方式可看出，初级线圈2、次级线圈3各绕组交叉卷绕在线槽101上，能量耦合效率高，热损小，在同样输出功率的情况下，高频变压器的体积小；第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5功率大、热阻小、衰耗小、屏蔽效果好、磁感应强度大，因此在同样输出功率的情况下，用气制成的高频变压器体积更小；绕线槽101和磁芯孔105之间的管壁厚度均匀，有利于充分利用EPC磁芯4的磁感应能力；磁芯孔105在结构上和磁芯中间柱6为相互配合，绕线槽101、磁芯孔105、磁芯中间柱6均为扁平柱形结构，第一EPC磁芯4和第二EPC磁芯5的磁芯中间柱6的轴线，绕线槽101的轴线、磁芯孔105中心线基本重合，确保高频变压器在结构上更扁平化、高度更低、体积更小。本实用新型的高频变压器具有组件少、结构简单、易于设计制造、制作成本低的特点。

为了减少组件之间的空隙，进一步减小高频变压器的体积，如图2所示，作为优选，线轴1为由绕线槽101、第一磁芯安装座102、第二磁芯安装座103组成的一体成型结构。一体成型结构，绕线槽101、第一磁芯安装座102、第二磁芯安装座103之间没有空隙，线轴1的结构更稳定，高频变压器可以做得更小，同时一体成型结构，省去了线轴1的组装工序，制造成本更低。

次级线圈3引出线在和针脚104连接时，引出线会占用一定空间，为了减少次级线圈3引出线的空间占用，进一步减小高频变压器的体积，如图2所示，作为优选，高频变压器的第一磁芯安装座102两针脚104之间开有过线槽106，第二磁芯安装座102两针脚104之间开有过线槽106。过线槽106在线轴1内，过线槽106固定次级线圈3引出线，避免引出线占用空间，进一步减小高频变压器的体积。

本实用新型的工业实用性：如上所述，本实用新型的高频变压器，由于采用一体成型结构，具有组件少、结构简单、易于设计制造、制造成本低。由于其扁平化结构、体积少，可以使采用这种高频变压器的设备更薄、更轻、更易于使用。

以上结合说明书附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在基于本实用新型的发明构思的基础上，对本实用新型的上述实施方式进行各种变化、修改、替换或变型，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种高频变压器，包括初级线圈(2)、次级线圈(3)，其特征在于：还包括带磁芯中间柱(6)的第一EPC磁芯(4)、带磁芯中间柱(6)的第二EPC磁芯(5)、线轴(1)，所述线轴(1)包括绕线槽(101)，设置在绕线槽(101)左侧的第一磁芯安装座(102)，设置在绕线槽(101)右侧的第二磁芯安装座(103)，设置在第一磁芯安装座(102)和第二磁芯安装座(103)底部的针脚(104)；所述线轴(1)沿轴线方向设置有左右贯通的磁芯孔(105)，所述磁芯孔(105)和磁芯中间柱(6)为相互配合的结构；所述第一EPC磁芯(4)通过第一磁芯安装座(102)和磁芯孔(105)设置在线轴(1)上，所述第二EPC磁芯(5)通过第二磁芯安装座(103)和磁芯孔(105)设置在线轴(1)上；所述初级线圈(2)、次级线圈(3)均卷绕在绕线槽(101)上，所述次级线圈(3)电连接针脚(104)。

2.根据权利要求1所述的一种高频变压器，其特征在于：所述线轴(1)为由绕线槽(101)、第一磁芯安装座(102)、第二磁芯安装座(103)组成的一体成型结构。

3.根据权利要求1或2任意一项权利要求所述的一种高频变压器，其特征在于：所述第一磁芯安装座(102)在两针脚(104)之间开有过线槽(106)，所述第二磁芯安装座(102)在两针脚(104)之间开有过线槽(106)。