CN204596597U - 一种嵌有磁胶的变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种嵌有磁胶的变压器，通过在变压器的初、次级线圈之间设置磁胶，使得谐振电感能够集成于变压器中，谐振电感的大小可以通过调节磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积控制。这种方式可以使变压器减少谐振电感，降低成本，同样与简单集成谐振电感方式相比，体积小、磁耦合能力强、电磁干扰小、变压器传输效率高、制作方便、通用性强。

Description

一种嵌有磁胶的变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器领域，尤其涉及一种嵌有磁胶的变压器。

背景技术

电源在采用谐振式拓补方式时，需要使用变压器和谐振电感。常规解决方法有两种：变压器和谐振电感独立分开的，这样不仅浪费空间，而且使PCB板走线复杂、电磁干扰大，导致产品效率低、体积大、成本高、难通过EMC测试。

其中谐振电感简单的集成于变压器中，利用变压器的漏感做谐振电感使用。采用传统绕制作方法即把漆包线绕制在定制的骨架上，初级放在骨架的左侧或右侧，次级放在骨架的右侧或左侧，通过加大初次级间的距离增大初级的漏感以达到谐振电感的要求。这种方法比上述方式进行了优化，但是还是存在下列缺陷：

1、同种变压器在要求漏感不一样时就需要开一个专用骨架与之相配，开骨架模费用高，通用性差；

2、为了加大漏感必需得使初次级间距离拉大，造成变压器体积加大、磁耦合能力差、变压器传输效率低；

3、当谐振电感较大时可能再加大初次级间距离都达不到要求。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于，提供一种嵌有磁胶的变压器，能够使变压器减少谐振电感，降低成本，同样与简单集成谐振电感方式相比，体积小、磁耦合能力强。

为达此目的，本实用新型包括：磁芯以及分别固定于所述磁芯上的初级线圈、次级线圈；所述初级线圈与所述次级线圈之间设有磁胶。

优选地，所述初级线圈包括：初级基板，耦合于所述初级基板上的初级绕线；

所述次级线圈包括：次级基板，耦合于所述次级基板上的次级绕线；

所述初级线圈和所述次级线圈叠置于所述磁芯上，且所述初级线圈和所述次级线圈之间设有空间间隔；

所述磁胶置入所述空间间隔内。

优选地，所述磁胶的形状为条状磁胶、或环状磁胶，或多边形状磁胶，或不规则状磁胶。

优选地，在所述初级线圈和所述次级线圈之间设有至少一个所述条状磁胶、或所述环状磁胶，或所述多边形状磁胶，或所述不规则状磁胶。

优选地，在所述磁芯上设有两个所述初级线圈和一个所述次级线圈；

所述次级线圈置于两个所述初级线圈之间，且在所述次级线圈与两个所述初级线圈之间分别设有所述磁胶。

优选地，一所述初级线圈、一所述次级线圈以及夹持在所述初级线圈和所述次级线圈之间的所述磁胶组成一变压组件；

在所述磁芯上，设有至少一个所述变压组件；

当所述磁芯上设有多个所述变压组件，所述变压组件与所述变压组件之间设有所述磁胶。

优选地，所述磁胶采用整体置入的方式放置于所述初级线圈和所述次级线圈之间，或采用胶状灌注的方式置于所述初级线圈和所述次级线圈之间。

优选地，所述初级线圈和所述次级线圈之间的空间间隔设有密闭腔体，所述密闭腔体设有进出料口，所述进出料口用于添加或减少所述密闭腔体内的磁胶。

优选地，所述磁胶组成成分包括：环氧胶、铁氧体、铁氧体、铁粉芯、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼。

优选地，所述磁芯采用EE型磁芯、或EI型磁芯、或EC型磁芯、或PQ型磁芯；

所述初级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔；

所述次级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过在变压器的初、次级线圈之间设置磁胶，使得谐振电感能够集成于变压器中，谐振电感的大小可以通过调节磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积控制。这种方式可以使变压器减少谐振电感，降低成本，同样与简单集成谐振电感方式相比，体积小、磁耦合能力强、电磁干扰小、变压器传输效率高、制作方便、通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中变压器的整体结构图；

图2为本实用新型实施例一中变压器的俯视结构图；

图3为本实用新型实施例一中变压器的主视结构图；

图4为本实用新型实施例一中变压器的底部结构图；

图5为本实用新型实施例二中变压器的俯视结构图；

图6为本实用新型实施例三中变压器的俯视结构图；

图7为本实用新型实施例三中变压器的整体结构图；

图8为本实用新型实施例四中变压器的俯视结构图；

图9为本实用新型实施例四中变压器的主视结构图；

图10为本实用新型实施例四中变压器的整体结构图；

图11为本实用新型实施例五中变压器的整体结构图；

图12为本实用新型实施例五中变压器的底部结构图；

图13为本实用新型实施例五中变压器的主视结构图。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

这里可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

实施例一：

本实施例提供一种嵌有磁胶的变压器，请参阅图1、图2、图3、图4包括：磁芯1以及分别固定于所述磁芯1a上的初级线圈2a、次级线圈；所述初级线圈2a与所述次级线圈之间设有磁胶4a。

所述初级线圈包括：初级基板，耦合于所述初级基板上的初级绕线；所述次级线圈包括：次级基板，耦合于所述次级基板上的次级绕线；所述初级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔；所述次级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔。本实施例中，初级基板采用PCB基板，次级基板采用PCB基板。

在本实施例的附图中，未显示次级线圈。磁胶4a为条状磁胶，设有两条条状磁胶4a，以并列的方式排列在初级线圈2上；

初级线圈2包括：初级PCB基板21，耦合于所述初级PCB基板21上的初级绕线22。磁芯1采用EE型磁芯，初级线圈2a平置于磁芯1a上，初级线圈2a的初级PCB基板21中间设有孔洞，用于穿过EE型磁芯。

本实施例中，在组装变压器时，先将初级线圈2a平置在磁芯1a上，再将两条条状磁胶4a以并列的方式排列在初级线圈2a上，在将次级线圈3a置于两条方式排列的条状磁胶4a上。当然，次级线圈3a的中间也设有用于穿过EE型磁芯的孔洞。组装时，还可以在将初级线圈2a和次级线圈3a置入磁芯1a后，在初级线圈2和次级线圈3a之间留有置入条状磁胶4a空间间隔。

本实施例中，条状磁胶4a的长度可以根据初级线圈2a、次级线圈3a、变压器的整体的尺寸设定；为了调节变压器的磁导率，可以调节磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积控制。这样，变压器的初、次级线圈之间设置磁胶4a，使得谐振电感能够集成于变压器中，谐振电感的大小可以通过调节磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积控制。这种方式可以使变压器减少谐振电感，降低成本，同样与简单集成谐振电感方式相比，体积小、磁耦合能力强、电磁干扰小、变压器传输效率高、制作方便、通用性强。

本实施例中，磁胶组成成分包括：环氧胶、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铁粉芯、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼。磁胶特性主要由磁胶初始磁导率Ui决定，磁胶初始磁导率Ui根据变压器的参数设置调合成橡胶与环氧胶、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铁粉芯、铁硅铝、铁硅、铁镍、铁镍钼按不同比例混合来达到要求。而且在变压器的初次级线圈之间加入磁胶，可使变压器工作频率最高达20MHz，而且高频损耗小、居里温度高。

本实施例中，通过增加磁胶4a改变变压器的性能主要原理是：变压器没有灌入磁胶时，次级短路情况下整个变压器无磁通，变压器漏感很小(理想值为零)。当变压器灌入磁胶时，不短路次级情况下磁胶不影响主磁通磁路；短路次级情况下，主磁通可以通过磁胶形成回路保证初级仍然有适量的磁通通过，从而保证变压器漏感达到要求值。

实施例二：请参阅图5所示：

本实施例与实施例一不同之处在于，在磁芯1b中，条状磁胶4b为一条，其他结构跟实施例一相同。

在本实施例中，条状磁胶4b在初级线圈2b、次级线圈之间的具体位置不限定，磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积可以根据变压器实际参数的需要进行调节。

实施例三：请参阅图6和图7所示：

本实施例与实施例一不同之处在于，同为设置两条条状磁胶4c，两条条状磁胶4c的并列排列方向不同，其他结构跟实施例一相同。

在本实施例中，两条条状磁胶4c的并列排列方向与实施例一中两条条状磁胶4c的并列排列方向相互垂直。

实施例四：请参阅图8、图9以及图10所示：

本实施与实施例一不同之处在于：

一所述初级线圈2d、一所述次级线圈3d以及夹持在所述初级线圈2d和所述次级线圈3d之间的所述磁胶4d组成一变压组件；在所述磁芯1d上，设有至少一个所述变压组件；当所述磁芯1d上设有多个所述变压组件，所述变压组件与所述变压组件之间设有所述磁胶4d。

可以理解的是，将初级线圈2d、次级线圈3d以及它们之间的磁胶4d组成一变压组件，将变压组件置于磁芯1d形成变压器。当然在变压器内部可以设有多个变压组件，并且在多个变压组件之间再设有磁胶4d。

这样，进一步不仅增加了初次级线圈之间增大初级漏感，还使得变压组件之间增大初级漏感，以达到谐振电感要求。而且通过调节磁胶的磁导率、磁胶的厚度、磁胶的面积来调节漏感的大小变压器。

在本实施例中，磁胶4d的具体形状可以为条状磁胶、或环状磁胶、或多边形磁胶、或不规则状磁胶等等。

在本实施例中，所述磁胶4d可以采用整体置入的方式放置于所述初级线圈2d和所述次级线圈4d之间，采用胶状灌注的方式，或采用粉状灌注的方式置于所述初级线圈2和所述次级线圈4d之间。

优选的，所述初级线圈2d和所述次级线圈3d之间的空间间隔设有密闭腔体，所述密闭腔体设有进出料口，所述进出料口用于添加或减少所述密闭腔体内的磁胶4d。磁胶4d为粉状，可以根据变压器的参数设计灌注不同数量的粉状磁胶4d，进而使变压器达到谐振电感要求。

实施例五：请参阅图11、图12以及图13所示：

本实施例与上述实施例不同之处在于，在所述磁芯1e上设有两个所述初级线圈2e和一个所述次级线圈3e；所述次级线圈3e置于两个所述初级线圈2e之间，且在所述次级线圈3e与两个所述初级线圈2e之间分别设有所述磁胶4e。

可以理解的是，本结果为初级线圈2e-磁胶4e-次级线圈3e-磁胶4e-初级线圈2e。

这种方式可以使变压器减少谐振电感，降低成本，同样与简单集成谐振电感方式相比，体积小、磁耦合能力强、电磁干扰小、变压器传输效率高、制作方便、通用性强。

在本实施例中，可以将初级线圈2e-磁胶4e-次级线圈3e-磁胶4e-初级线圈2e这一结构为一组，在磁芯1e中设置多个组，并且在各个组之间设置磁胶4e。

在本实施例中，初级线圈2e、磁胶4e、次级线圈3e具体的结构形式这里不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种嵌有磁胶的变压器，其特征在于，包括：磁芯以及分别固定于所述磁芯上的初级线圈、次级线圈；所述初级线圈与所述次级线圈之间设有磁胶。

2.根据权利要求1所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

所述初级线圈包括：初级基板，耦合于所述初级基板上的初级绕线；

所述次级线圈包括：次级基板，耦合于所述次级基板上的次级绕线；

所述初级线圈和所述次级线圈叠置于所述磁芯上，且所述初级线圈和所述次级线圈之间设有空间间隔；

所述磁胶置入所述空间间隔内。

3.根据权利要求1或2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

所述磁胶的形状为条状磁胶、或环状磁胶，或多边形状磁胶，或不规则状磁胶。

4.根据权利要求3所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

在所述初级线圈和所述次级线圈之间设有至少一个所述条状磁胶、或所述环状磁胶，或所述多边形状磁胶，或所述不规则状磁胶。

5.根据权利要求1或2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

在所述磁芯上设有两个所述初级线圈和一个所述次级线圈；

所述次级线圈置于两个所述初级线圈之间，且在所述次级线圈与两个所述初级线圈之间分别设有所述磁胶。

6.根据权利要求1或2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

一所述初级线圈、一所述次级线圈以及夹持在所述初级线圈和所述次级线圈之间的所述磁胶组成一变压组件；

在所述磁芯上，设有至少一个所述变压组件；

当所述磁芯上设有多个所述变压组件，所述变压组件与所述变压组件之间设有所述磁胶。

7.根据权利要求1或2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

所述磁胶采用整体置入的方式放置于所述初级线圈和所述次级线圈之间，或采用胶状灌注的方式置于所述初级线圈和所述次级线圈之间。

8.根据权利要求2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

所述初级线圈和所述次级线圈之间的空间间隔设有密闭腔体，所述密闭腔体设有进出料口，所述进出料口用于添加或减少所述密闭腔体内的磁胶。

9.根据权利要求2所述的嵌有磁胶的变压器，其特征在于：

所述磁芯采用EE型磁芯、或EI型磁芯、或EC型磁芯、或PQ型磁芯；

所述初级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔；

所述次级基板采用PCB基板，或三层绝缘线线饼，或铜箔。