CN208834879U - 一种磁集成平板变压器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于变压器技术领域。提供一种磁集成平板变压器,包括:主变压器,主变压器包括第一磁芯、设于第一磁芯上并与第一磁芯形成第一磁路的第二磁芯、环绕第一磁路设置的原边绕组和副边绕组、以及与副边绕组连接的输出针脚,输出针脚包括与副边绕组连接的连接部以及由连接部一端延伸形成的加宽部,加宽部的宽度大于连接部的宽度;设于第二磁芯上的第三磁芯,第三磁芯与第二磁芯形成第二磁路;以及环绕第二磁路设置的谐振电感绕组,谐振电感绕组与原边绕组一体绕制。本实用新型提供的磁集成平板变压器通过将谐振电感绕组与主变压器集成设置于一体,空间利用率高,占用空间小,有效减小了磁集成平板变压器的整体体积。

Description

一种磁集成平板变压器
技术领域
本实用新型属于变压器技术领域,尤其涉及一种磁集成平板变压器。
背景技术
近年来,随着电动汽车行业的蓬勃发展,车载电子设备呈小型化、集成化、高功率密度化的趋势。特别是车载充电机,作为整个电动汽车的电能转换核心部件,迫切需求小型化、高度集成化,而车载充电机的电源LLC变压器的体积大小直接影响到车载充电机的整体体积。
现有技术中,车载充电机中的谐振电感变压器(LLC变压器)通常采用一个谐振电感和一个主变压器组合的方式工作,谐振电感和主变压器通常独立设置,需要两个器件的封装位置,空间利用率低,占用空间大。
实用新型内容
本实用新型提供一种磁集成平板变压器,旨在解决现有技术的谐振电感变压器存在空间利用率低、占用空间大的问题。
本实用新型是这样实现的,一种磁集成平板变压器,包括:
主变压器,所述主变压器包括第一磁芯、设于所述第一磁芯上并与所述第一磁芯形成第一磁路的第二磁芯、环绕所述第一磁路设置的原边绕组和副边绕组、以及与所述副边绕组连接的输出针脚,所述第二磁芯的相对两侧均设置有开口,所述副边绕组的相对两端分别从所述开口伸出,所述输出针脚包括与所述副边绕组连接的连接部以及由所述连接部一端延伸形成的加宽部,所述加宽部的宽度大于所述连接部的宽度;
设于所述第二磁芯上的第三磁芯,所述第三磁芯与所述第二磁芯形成第二磁路;以及
环绕所述第二磁路设置的谐振电感绕组,所述谐振电感绕组与所述原边绕组一体绕制。
优选的,所述第二磁芯设有向所述第一磁芯方向凸起设置的第一磁柱,所述原边绕组和所述副边绕组同时绕设于所述第一磁柱。
优选的,所述第二磁芯包括顶壁以及由所述顶壁相对两侧垂直延伸的侧壁,所述顶壁与所述第三磁芯形成所述第二磁路,所述第一磁柱与所述顶壁一体成型。
优选的,所述第三磁芯设有向所述第二磁芯方向凸起设置的第二磁柱,所述谐振电感绕组绕设于所述第二磁柱。
优选的,所述第一磁芯和所述第三磁芯的相对两侧分别内凹形成凹槽,所述第二磁芯的所述顶壁与所述第一磁芯以及所述第三磁芯形状大小相同。
优选的,所述磁集成平板变压器还包括底板,所述第一磁芯固定于所述底板,所述输出针脚以及所述原边绕组的输入针脚均固定于所述底板上。
优选的,所述原边绕组的数量为两组,所述副边绕组的数量为三组,所述原边绕组与所述副边绕组依次叠设,每组所述原边绕组设于相邻两组所述副边绕组之间。
优选的,每个所述副边绕组包括若干个铜箔以及若干个绝缘膜,所述铜箔和所述绝缘膜依次叠设,每两个所述铜箔之间设置一所述绝缘膜。
优选的,所述磁集成平板变压器还包括绝缘片,所述绝缘片设于所述谐振电感绕组和所述第三磁芯之间以及所述谐振电感绕组和所述第二磁芯之间。
优选的,所述原边绕组和所述谐振电感绕组由三层绝缘线或膜包线绕制而成。
本实用新型提供的磁集成平板变压器通过将谐振电感绕组与主变压器集成设置于一体,空间利用率高,占用空间小,有效减小了磁集成平板变压器的整体体积。同时,通过谐振电感绕组与变压器配合工作,无需利用变压器自身的漏电感作为谐振电感,有效提高了电源转换效率,利于电源输出的大功率化。
附图说明
图1为本实用新型磁集成平板变压器的立体结构图;
图2为本实用新型磁集成平板变压器的立体结构分解图;
图3为本实用新型磁集成平板变压器的剖视图;
图4为本实用新型磁集成平板变压器中第一磁芯、第二磁芯及第三磁芯的立体结构分解图;
图5为本实用新型磁集成平板变压器中副边绕组的立体结构分解图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的磁集成平板变压器通过将谐振电感绕组与主变压器集成设置于一体,空间利用率高,占用空间小,有效减小了磁集成平板变压器的整体体积。同时,通过谐振电感绕组与变压器配合工作,无需利用变压器自身的漏电感作为谐振电感,有效提高了电源转换效率,利于电源输出的大功率化。
请参照图1-图3,其中,图1为本实用新型磁集成平板变压器的立体结构图;图2为本实用新型磁集成平板变压器的立体结构分解图;图3为本实用新型磁集成平板变压器的剖视图。该磁集成平板变压器包括:主变压器,主变压器包括第一磁芯11、设于第一磁芯11上并与第一磁芯11形成第一磁路的第二磁芯12、环绕第一磁路设置的原边绕组13和副边绕组14、以及与副边绕组14连接的输出针脚15;设于第二磁芯12上的第三磁芯2,第三磁芯2与第二磁芯12形成第二磁路;以及环绕第二磁路设置的谐振电感绕组3,谐振电感绕组3与原边绕组13一体绕制。
本实用新型实施例中,通过将谐振电感绕组3与主变压器集成设置于一体,空间利用率高,占用空间小,有效减小了磁集成平板变压器的整体体积。同时,通过设置谐振电感绕组3,无需利用变压器自身的漏电感作为谐振电感,有效提高了电源转换效率,利于电源输出的大功率化。
本实用新型实施例中,通过将谐振电感绕组3与原边绕组13一体绕制,即谐振电感绕组3与原边绕组13采用一根导线绕制而成,无需通过另外导线焊接连接,避免谐振电感绕组3与原边绕组13因焊接不良出现断路的现象,从而提高磁集成平板变压器工作的可靠性。
输出针脚15包括与副边绕组14连接的连接部151以及由连接部151一端延伸形成的加宽部152,加宽部152的宽度大于连接部151的宽度。通过将输出针脚15一端加宽,增大了散热面积,从而加快了输出针脚15的散热速度,该磁集成平板变压器工作时散热快。
请结合参照图4,图4为本实用新型磁集成平板变压器中第一磁芯、第二磁芯及第三磁芯的立体结构分解图。第二磁芯12的相对两侧均设置有开口(未标号),副边绕组14的相对两端分别从开口伸出,由于副边绕组14的相对两端可开口伸出,可将副边绕组14的截面面积设置成较大尺寸,进而可有效提高输出功率。
作为本实用新型的一个实施例,第二磁芯12设有向第一磁芯11方向凸起设置的第一磁柱122,原边绕组13和副边绕组14同时绕设于第一磁柱122。第一磁柱122起到聚磁作用,有利于提高该磁集成平板变压器的输出功率。
作为本实用新型的一个实施例,第二磁芯12包括顶壁123以及由顶壁123相对两侧垂直延伸的侧壁124,顶壁123与第三磁芯2形成第二磁路,第一磁柱122与顶壁123一体成型。第二磁芯2的顶壁123与第三磁芯2形成第二磁路,从而谐振电感绕组3与主变压器1共用第二磁芯2,减小了磁芯的数量,从而减小了该磁集成平板变压器的整体体积。
作为本实用新型的一个实施例,第三磁芯2设有向第二磁芯12方向凸起设置的第二磁柱21,谐振电感绕组3绕设于第二磁柱21。第一磁柱122起到聚磁作用,有利于增大谐振电感绕组3的谐振电感。
作为本实用新型的一个实施例,第一磁芯11和第三磁芯2的相对两侧分别内凹形成凹槽121,第二磁芯12的顶壁123与第一磁芯11以及第三磁芯2形状大小相同。通过在第一磁芯11和第三磁芯2的相对两侧设置凹槽121,减少了第一磁芯11、第二磁芯12以及第三磁芯2的用料,有利于降低生产成本,且减轻了磁集成平板变压器的整体重量。
再次参照图1-图3,作为本实用新型的一个实施例,磁集成平板变压器还包括底板4,第一磁芯11固定于底板4,输出针脚15以及原边绕组13的输入针脚131均固定于底板4上。通过设置底板4,方便固定第一磁芯11以及输出针脚15以及原边绕组13的输入针脚131。
作为本实用新型的一个实施例,原边绕组13的数量为两组,副边绕组14的数量为三组,原边绕组13与副边绕组14依次叠设,且每组原边绕组13设于相邻两组副边绕组14之间。原边绕组13和副边绕组14交叉放置,使得原边绕组13和副边绕组14能够紧密的结合,减小了主变压器的漏感,使得电源的损耗变小,电源转换效率能达到95%以上。本实施例中,输出针脚15的数量为三个,三个输出针脚15同时串接三个副边绕组14。当然,原边绕组13和副边绕组14的数量可根据实际需要的输出功率进行设置。
请参照图5,图5为本实用新型磁集成平板变压器中副边绕组的立体结构分解图。作为本实用新型的一个实施例,每个副边绕组14包括若干个铜箔141以及绝缘膜142,铜箔141和绝缘膜142依次叠设且交替设置,每两个铜箔141之间设置一绝缘膜142。副边绕组14采用铜箔,有利于导热和散热。
作为本实用新型的一个实施例,磁集成平板变压器还包括绝缘片5,绝缘片5设于谐振电感绕组3和第三磁芯2之间以及谐振电感绕组3和第二磁芯12之间,通过设置绝缘片5,提高了谐振电感绕组3和第三磁芯2之间以及谐振电感绕组3和第二磁芯12之间的绝缘性能。
作为本实用新型的一个实施例,原边绕组13和谐振电感绕组3由三层绝缘线或膜包线绕制而成。其中,谐振电感绕组3为两个且同时与原边绕组13由一根导线绕制而成。
本实用新型提供的磁集成平板变压器通过将谐振电感绕组与主变压器集成设置于一体,空间利用率高,占用空间小,有效减小了磁集成平板变压器的整体体积。同时,通过谐振电感绕组与变压器配合工作,无需利用变压器自身的漏电感作为谐振电感,有效提高了电源转换效率,利于电源输出的大功率化。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁集成平板变压器,其特征在于,包括:
主变压器,所述主变压器包括第一磁芯、设于所述第一磁芯上并与所述第一磁芯形成第一磁路的第二磁芯、环绕所述第一磁路设置的原边绕组和副边绕组、以及与所述副边绕组连接的输出针脚,所述第二磁芯的相对两侧均设置有开口,所述副边绕组的相对两端分别从所述开口伸出,所述输出针脚包括与所述副边绕组连接的连接部以及由所述连接部一端延伸形成的加宽部,所述加宽部的宽度大于所述连接部的宽度;
设于所述第二磁芯上的第三磁芯,所述第三磁芯与所述第二磁芯形成第二磁路;以及
环绕所述第二磁路设置的谐振电感绕组,所述谐振电感绕组与所述原边绕组一体绕制。
2.根据权利要求1所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述第二磁芯设有向所述第一磁芯方向凸起设置的第一磁柱,所述原边绕组和所述副边绕组同时绕设于所述第一磁柱。
3.根据权利要求2所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述第二磁芯包括顶壁以及由所述顶壁相对两侧垂直延伸的侧壁,所述顶壁与所述第三磁芯形成所述第二磁路,所述第一磁柱与所述顶壁一体成型。
4.根据权利要求3所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述第三磁芯设有向所述第二磁芯方向凸起设置的第二磁柱,所述谐振电感绕组绕设于所述第二磁柱。
5.根据权利要求3所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述第一磁芯和所述第三磁芯的相对两侧分别内凹形成凹槽,所述第二磁芯的所述顶壁与所述第一磁芯以及所述第三磁芯形状大小相同。
6.根据权利要求1所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述磁集成平板变压器还包括底板,所述第一磁芯固定于所述底板,所述输出针脚以及所述原边绕组的输入针脚均固定于所述底板上。
7.根据权利要求1所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述原边绕组的数量为两组,所述副边绕组的数量为三组,所述原边绕组与所述副边绕组依次叠设,每组所述原边绕组设于相邻两组所述副边绕组之间。
8.根据权利要求7所述的磁集成平板变压器,其特征在于,每个所述副边绕组包括若干个铜箔以及若干个绝缘膜,所述铜箔和所述绝缘膜依次叠设,每两个所述铜箔之间设置一所述绝缘膜。
9.根据权利要求1所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述磁集成平板变压器还包括绝缘片,所述绝缘片设于所述谐振电感绕组和所述第三磁芯之间以及所述谐振电感绕组和所述第二磁芯之间。
10.根据权利要求1所述的磁集成平板变压器,其特征在于,所述原边绕组和所述谐振电感绕组由三层绝缘线或膜包线绕制而成。
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