CN207966717U - 一种集成变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成变压器，包括两相对设立的磁芯、初级线圈和次级线圈，所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯侧壁，所述初级线圈、次级线圈分别套设于所述磁芯中柱上；所述磁芯中柱上、初级线圈与次级线圈之间还套设有隔离装置；所述隔离装置包括隔离板和设于隔离板之间的高度调节机构；所述磁芯外部设有散热结构。本实用新型提供了一种集成变压器，该集成变压器不仅有效的降低了生产成本，而且保证了变压器输出的稳定性，同时还具备良好的绝缘性、耐腐蚀性以及散热性能。

Description

一种集成变压器

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种集成变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和磁芯。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等。

现有技术中，在开关电源中使用LLC拓朴方式时一般有两种，一种是通过变压器与谐振电感进行结合实现，此种方式各线圈的耦合性可以通过不同绕制方式进行调整，但需外接电感，存在成本高、占用PCB面积较大、开关电源功率密度低等缺点。另一种是，将谐振电感集成于变压器中，利用变压器的漏感做谐振电感使用，此种方式可省掉外接电感，成本较低。但是，由于初级线圈和次级线圈的相对位置距离相对较近，形成的初级漏电感较小，这种结构的变压器容易受负载波动影响，输出不稳定。

变压器运行时易产生热量，热量的不断提高会对变压器造成不同程度的损坏，因此变压器的热量必须及时散发掉。在现有的技术中，多采用变压器油对变压器进行散热和冷却，而变压器油与变压器的磁芯部分接触，易使磁芯的表面发生腐蚀，从而影响变压器的安全性能。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种集成变压器，该集成变压器不仅有效的降低了生产成本，而且保证了变压器输出的稳定性，同时还具备良好的绝缘性、耐腐蚀性以及散热性能。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本实用新型提供的集成变压器，包括两相对设立的磁芯、初级线圈和次级线圈，所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯侧壁，所述初级线圈、次级线圈分别套设于所述磁芯中柱上；所述磁芯中柱上、初级线圈与次级线圈之间还套设有隔离装置；所述隔离装置包括隔离板和设于隔离板之间的高度调节机构；所述磁芯外部设有散热结构。

所述磁芯为变压器中主要的磁路部分，用于增加电磁感应强度，提高电压转换效率；所述初级线圈和次级线圈为变压器的电路部分，所述初级线圈用于变压器中引起感应的电流的输入和通过；所述次级线圈用于产生感应电动势或感应电流、同时用于电流的输出。

所述隔离装置用于分隔初级线圈和次级线圈，获得漏电感；所述隔离板起绝缘、阻隔的作用，所述高度调节机构用于调节初级线圈和次级线圈的相对位置，使初级线圈和次级线圈的距离最大化，形成较大的初级漏电感，有效的保证输出的稳定性。

所述散热结构用于变压器的散热，使变压器具备良好的散热性能。

进一步地，所述隔离板为环氧板或PCB，在高温下电气性能稳定，适用于机械、电器及电子用高绝缘结构零部件，具有良好的机械性能、介电性能，且耐热性和耐潮性较好。

进一步地，所述高度调节机构为伸缩架结构或弹簧结构，不仅可实现有效的形变调节，而且结构较小，适用于变压器的小体积需求。

进一步地，所述隔离装置的总高度为所述磁芯中柱高度的1-1.2倍，使初级线圈和次级线圈的相对位置距离最大化，形成较大的初级漏电感，保证输出的稳定性。

进一步地，所述初级线圈和次级线圈均为双线饼绕式线圈、电铜片式线圈或扁平线立式线圈，可有效减小初级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。

进一步地，所述磁芯为EE磁芯、EF磁芯或EFD磁芯，EE、EF和EFD型铁氧体磁芯是最常用的磁芯，常用于开关变压器、节能灯的小型变压器中。

进一步地，所述磁芯表面涂覆有耐腐蚀绝缘涂层，用于提高磁芯的绝缘和耐腐蚀性能。

进一步地，所述耐腐蚀绝缘涂层的组分及组分质量份数为：

壳聚糖 50-100份

水性环氧树脂 50-100份

氨基树脂 20- 100份

稀土金属化合物 0.2-1份

乙酸 0.1-2份

纯水 100 -2000份。

进一步地，所述散热结构为外部设有脊形凸起散热片的矩形框结构，用于变压器的有效散热。

进一步地，所述磁芯外部与散热结构之间涂覆有导热硅脂或粘贴有散热硅胶片，可将变压器的热量导出至散热结构中。

本实用新型具有以下优点：

1、该变压器通过在初级线圈和次级线圈设置隔离装置来获得漏电感，用以取代谐振电感，有效地降低了生产成本；

2、该变压器的隔离装置为可自由调节高度的结构，可使初级线圈和次级线圈的相对位置距离最大化，有效的保证输出的稳定性；

3、该变压器的磁芯表面涂覆有耐腐蚀绝缘涂层，使变压器具备良好的绝缘性和耐腐蚀性；

4、该变压器的磁芯外部设有散热结构，使变压器具备良好的散热性能。

附图说明

图1为本实用新型中集成变压器的结构示意图；

图2为本实用新型中隔离装置的结构示意图；

图3为本实用新型中散热结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

本实施例中提供的集成变压器如附图1、2、3所示，包括两相对设立的磁芯1、初级线圈2和次级线圈3，磁芯包括磁芯中柱101和磁芯侧壁102，初级线圈、次级线圈分别套设于磁芯中柱上；磁芯中柱上、初级线圈与次级线圈之间还套设有隔离装置4；隔离装置包括隔离板401和设于隔离板之间的高度调节机构402；磁芯外部设有散热结构5。

磁芯为变压器中主要的磁路部分，用于增加电磁感应强度，提高电压转换效率；初级线圈和次级线圈为变压器的电路部分，初级线圈用于变压器中引起感应的电流的输入和通过；次级线圈用于产生感应电动势或感应电流、同时用于电流的输出。

隔离装置用于分隔初级线圈和次级线圈，获得漏电感；隔离板起绝缘、阻隔的作用，高度调节机构用于调节初级线圈和次级线圈的相对位置，使初级线圈和次级线圈的距离最大化，形成较大的初级漏电感，有效的保证输出的稳定性。

散热结构用于变压器的散热，使变压器具备良好的散热性能。

隔离板为环氧板或PCB，在高温下电气性能稳定，适用于机械、电器及电子用高绝缘结构零部件，具有良好的机械性能、介电性能，且耐热性和耐潮性较好。高度调节机构为伸缩架结构或弹簧结构，不仅可实现有效的形变调节，而且结构较小，适用于变压器的小体积需求。隔离装置的总高度为磁芯中柱高度的1-1.2倍，使初级线圈和次级线圈的相对位置距离最大化，形成较大的初级漏电感，保证输出的稳定性。

初级线圈和次级线圈均为双线饼绕式线圈、电铜片式线圈或扁平线立式线圈，可有效减小次级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。磁芯为EE磁芯、EF磁芯或EFD磁芯，EE、EF和EFD型铁氧体磁芯是最常用的磁芯，常用于开关变压器、节能灯的小型变压器中。

磁芯表面涂覆有散热涂层，用于变压器的有效散热；散热结构为外部设有脊形凸起散热片501的矩形框结构，可进一步的优化变压器的散热性能。磁芯外部与散热结构之间涂覆有导热硅脂或粘贴有散热硅胶片，可将变压器的热量导出至散热结构中。

磁芯表面涂覆有耐腐蚀绝缘涂层，用于提高磁芯的绝缘和耐腐蚀性能。耐腐蚀绝缘涂层的组分及组分质量份数为：

壳聚糖 50-100份

水性环氧树脂 50-100份

氨基树脂 20- 100份

稀土金属化合物 0.2-1份

乙酸 0.1-2份

纯水 100 -2000份。

壳聚糖不溶于水和油，但溶于稀酸水溶液中，具有良好的成膜性，降解可能性小，涂覆后可以避免变压器油与磁芯接触，起绝缘、防腐蚀的作用，同时还可吸附变压器油中的有害物质；水性环氧树脂适应能力强，对磁芯具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异；氨基树脂用作涂料的交联剂，具有优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、耐水及耐侯性；稀土金属化合物为铈、铒、镝、镧中的一种或几种，可有效改善涂层的均匀性和平整性。

实施例1

涂层成分由50份壳聚糖、50份水性环氧树脂、20份氨基树脂、0.2份稀土铈、0.1份乙酸和500份纯水组成；该涂料采用机械搅拌的方法混合均匀后，涂覆于钢铁表面，烘烤晾干，将钢铁放入0.5mol/L盐酸溶液中浸泡48小时，然后取出晾干，供分析测试使用。

分析后发现：与不含稀土铈的涂层相比，加入稀土铈后的涂层表面的孔洞明显减少，涂层的均匀性和平整性具有明显的改善；与不含壳聚糖和水性环氧树脂的涂层相比，加入壳聚糖和水性环氧树脂后的涂层脱落的程度明显减小，涂层的附着性和稳定性有了明显提升；与氨基树脂的涂层相比，加入氨基树脂的涂层光泽度无明显降低，钢铁的光泽度良好。

实施例2

涂层成分由50份壳聚糖、50份水性环氧树脂、20份氨基树脂、0.5份稀土铈、0.1份乙酸和500份纯水组成；该涂料采用机械搅拌的方法混合均匀后，涂覆于钢铁表面，烘烤晾干，将钢铁放入0.5mol/L盐酸溶液中浸泡48小时，然后取出晾干，供分析测试使用。

分析对比后发现：与实施例1相比，本实施例的涂层表面的孔洞明显减少和缩小，涂层的表面均匀、平整性，说明稀土金属的加入对涂料的均匀性和平整性具有明显的改善。

实施例3

涂层成分由80份壳聚糖、80份水性环氧树脂、20份氨基树脂、0.2份稀土铈、0.1份乙酸和800份纯水组成；该涂料采用机械搅拌的方法混合均匀后，涂覆于钢铁表面，烘烤晾干，将钢铁放入0.5mol/L盐酸溶液中浸泡48小时，然后取出晾干，供分析测试使用。

分析对比后发现：与实施例1相比，本实施例的涂层基本无脱落，说明壳聚糖和水性环氧树脂的加入有效的提高了涂层的耐腐蚀性和附着性，涂层具有优异的绝缘和耐腐蚀性能。

实施例4

涂层成分由50份壳聚糖、50份水性环氧树脂、50份氨基树脂、0.2份稀土铈、0.1份乙酸和500份纯水组成；该涂料采用机械搅拌的方法混合均匀后，涂覆于钢铁表面，烘烤晾干，将钢铁放入0.5mol/L盐酸溶液中浸泡48小时，然后取出晾干，供分析测试使用。

分析对比后发现：与实施例1相比，本实施例的固化速度有进一步的提升，涂层具有优异的绝缘和耐腐蚀性能。

从上述实施例的方案可以看出，本实用新型提供了一种集成变压器，该集成变压器不仅有效的降低了生产成本，而且保证了变压器输出的稳定性，同时还具备良好的绝缘性、耐腐蚀性以及散热性能。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种集成变压器，包括两相对设立的磁芯、初级线圈和次级线圈，其特征在于：

所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯侧壁，所述初级线圈、次级线圈分别套设于所述磁芯中柱上；

所述磁芯中柱上、初级线圈与次级线圈之间还套设有隔离装置；所述隔离装置包括隔离板和设于隔离板之间的高度调节机构；

所述磁芯外部设有散热结构。

2.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述隔离板为环氧板或PCB。

3.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述高度调节机构为伸缩架结构或弹簧结构。

4.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述隔离装置的总高度为所述磁芯中柱高度的1-1.2倍。

5.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述初级线圈和次级线圈均为双线饼绕式线圈、电铜片式线圈或扁平线立式线圈。

6.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述磁芯为EE磁芯、EF磁芯或EFD磁芯。

7.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述磁芯表面涂覆有耐腐蚀绝缘涂层。

8.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述散热结构为外部设有脊形凸起散热片的矩形框结构。

9.如权利要求1所述集成变压器，其特征在于：所述磁芯外部与散热结构之间涂覆有导热硅脂或粘贴有散热硅胶片。