CN209804417U - 一种高频变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频变压器，包括导电外壳，导电外壳上设有通孔，通孔内插装有若干个由绝缘隔板隔开的环状磁芯，每个环状磁芯上均绕有原边绕组，若干个原边绕组并联连接，还包括插装于若干个环状磁芯内的导电芯柱，导电芯柱包括由绝缘挡板隔开的上芯柱与下芯柱，上芯柱的一端为用于连接导线的第一接线端，上芯柱的另一端连接于导电外壳；下芯柱的一端为用于连接导线的第二接线端，下芯柱的另一端连接于导电外壳，第一接线端与第二接线端位于导电外壳的两侧。通过多组并联连接的原边绕组同时与副边绕组通过电磁互感效应进行电压交换的方式，在副边绕组的匝数固定为一匝且原边绕组的匝数未减少的情况下，可使副边绕组的输出电压成倍增加。

Description

一种高频变压器

技术领域

本实用新型涉及变压交互技术领域，更具体地说，涉及一种高频变压器。

背景技术

目前，用于高频开关电源的高频变压器多采用两种形式，第一种由两个半边的铝制加工件组合成变压器的副边绕组，并且一个变压器内只放置一个变压器磁芯及原边绕组。第二种采用两个圆柱状的薄壁铜件套合，在其中一个铜件上焊接许多导电引脚，穿过绝缘层和第一层铜板与最外层铜板通过锡焊连接。

采用现有方式制作高频变压器存在两个问题，一是：根据变压器的电压和匝数成正比的原理，必须要提高变压器的副边匝数，或降低原边匝数才能提高输出电压，但是受变压器磁芯(单个磁芯的功率有限制)及原边绕组工艺限制，原边匝数不能降得太低，且变压器副边匝数固定为1匝，因而单个高频变压器的直流输出电压无法做到很大，一般在20V以内。二是变压器付边采用数控加工中心制作或采用锡焊，效率低，成本高，不便于大规模生产。

因此，如何解决高频变压器的输出电压低且成本高不宜大规模生产的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种输出电压高、结构简单且易于批量生产的高频变压器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高频变压器，包括导电外壳，所述导电外壳上设有通孔，所述通孔内插装有若干个由绝缘隔板隔开的环状磁芯，每个所述环状磁芯上均绕有原边绕组，若干个所述原边绕组并联连接，还包括插装于若干个所述环状磁芯内的导电芯柱，所述导电芯柱包括由绝缘挡板隔开的上芯柱与下芯柱，所述上芯柱的一端为用于连接导线的第一接线端，所述上芯柱的另一端连接于所述导电外壳；所述下芯柱的一端为用于连接导线的第二接线端，所述下芯柱的另一端连接于所述导电外壳，所述第一接线端与所述第二接线端位于所述导电外壳的两侧。

优选的，所述导电外壳为长方体壳体，所述通孔为沿所述长方体壳体的长度方向贯通的圆柱形通孔。

优选的，所述环状磁芯为圆环状磁芯，所述上芯柱与所述下芯柱均为半圆柱状芯柱。

优选的，所述上芯柱与所述下芯柱为铜棒或铝棒。

优选的，所述导电外壳的侧壁上设有用于引出所述原边绕组上的导线以及灌注灌封胶的长方形开孔。

优选的，所述导电外壳为铝合金壳体。

优选的，所述导电外壳的两侧均设有导电端盖，两个所述导电端盖分别对应连接于所述上芯柱与所述下芯柱，两个所述导电端盖上分别对应设有使所述第一接线端与所述第二接线端穿过的开口，所述第一接线端与所述第二接线端分别对应穿过所述开口并与所述导电端盖保持绝缘。

优选的，所述上芯柱与所述下芯柱的长度相同，且所述上芯柱与所述下芯柱的长度比所述通孔的长度大20至40毫米。

优选的，所述导电外壳、所述上芯柱与所述下芯柱均与所述导电端盖通过螺钉连接固定。

优选的，所述导电端盖为铜板。

本实用新型所提供的高频变压器，包括导电外壳，导电外壳上设有通孔，通孔内插装有若干个由绝缘隔板隔开的环状磁芯，每个环状磁芯上均绕有原边绕组，若干个原边绕组并联连接，还包括插装于若干个环状磁芯内的导电芯柱，导电芯柱包括由绝缘挡板隔开的上芯柱与下芯柱，上芯柱的一端为用于连接导线的第一接线端，上芯柱的另一端连接于导电外壳；下芯柱的一端为用于连接导线的第二接线端，下芯柱的另一端连接于导电外壳，第一接线端与第二接线端位于导电外壳的两侧。

因此，本实用新型所提供的高频变压器，通过多组并联连接的原边绕组同时与副边绕组通过电磁互感效应进行电压交换的方式，在副边绕组的匝数固定为一匝且原边绕组的匝数未减少的情况下，可使副边绕组的输出电压成倍增加，可显著提高高频变压器的输出电压，该高频变压器由于长度可以根据需要调整，可以放置3个到5个甚至更多的环状磁芯及原边绕组，使得单个高频变压器的输出电压可以达到75V甚至更高。另外，本实用新型通过环状磁芯并排固定在导电外壳的通孔内，并在环状磁芯内穿设导电芯柱，导电芯柱与导电外壳电导通以作为副边绕组，使得整体结构简单并易于加工，成本低且便于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的爆炸图；

图2为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的剖面图；

图3为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的电路图。

其中，1-导电端盖、2-开口、3-环状磁芯、4-绝缘隔板、5-原边绕组、6-上芯柱、7-下芯柱、8-绝缘挡板、9-通孔、10-导电外壳、11-长方形开孔、12-螺钉、13-第一接线端、14-第二接线端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种输出电压高、结构简单且易于批量生产的高频变压器。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的爆炸图；图2为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的剖面图；图3为本实用新型所提供高频变压器具体实施例的电路图。

本实用新型所提供的高频变压器，包括导电外壳10，导电外壳10上设有通孔9，通孔9内插装有若干个由绝缘隔板4隔开的环状磁芯3，每个环状磁芯3上均绕有原边绕组5，若干个原边绕组5并联连接，还包括插装于若干个环状磁芯3内的导电芯柱，导电芯柱包括由绝缘挡板8隔开的上芯柱6与下芯柱7，上芯柱6的一端为用于连接导线的第一接线端13，上芯柱6的另一端连接于导电外壳10；下芯柱7的一端为用于连接导线的第二接线端14，下芯柱7的另一端连接于导电外壳10，第一接线端13与第二接线端14位于导电外壳10的两侧。

由于导电外壳10上设有通孔9，环状磁芯3插装在通孔9内，导电芯柱又插装在环状磁芯3内，即导电芯柱位于环状磁芯3内部，导电壳体10位于环状磁芯3外部，且导电芯柱与导电外壳10连接导通，因此，导电外壳10与导电芯柱共同组成了环状磁芯3的副边绕组，如此，副边绕组便可与绕在环状磁芯3上的原边绕组5通过电磁互感效应进行电压变换。

导线芯柱包括上芯柱6与下芯柱7，上芯柱6与下芯柱7分别插装在若干个由绝缘隔板4隔开的环状磁芯3内，且上芯柱6与下芯柱7通过绝缘挡板8隔开，上芯柱6的第一接线端13与下芯柱7的第二接线端14位于导电外壳10的两侧，且上芯柱6的第一接线端13与下芯柱7的第二接线端14应当与导电外壳10保持绝缘，上芯柱6的第一接线端13以及下芯柱7的第二接线端14之外的另一端均与导电外壳10连接并保持电导通。

请参考图2和图3，若干个环状磁芯3由绝缘隔板4隔开且并排设置在导电外壳10内，其中，每个环状磁芯3上均绕制有原边绕组5，i1、i2至in即为绕制在环状磁芯3上的原边绕组5，且多个原边绕组5并联连接，因此，每一组原边绕组5与环状磁芯3均可与副边绕组通过电磁互感效应进行电压变换，即多组原边绕组5通过并联的方式同时与一组副边绕组进行电压交换，因此，可显著提高副边绕组的输出电压。

请参考图2和图3，上芯柱6的第一接线端13为图中的3M端，下芯柱7的第二接线端14为图中的3N端，3M端与3N端为输出电压的正极接线口，图中3O端为导电外壳10，3O端为输出电压的负极接线口，在实际使用的过程中，可根据上述方法进行电路连接。

因此，本实用新型所提供的高频变压器，通过多组并联连接的原边绕组5同时与副边绕组通过电磁互感效应进行电压交换的方式，在副边绕组的匝数固定为一匝且原边绕组5的匝数未减少的情况下，可使副边绕组的输出电压成倍增加，可显著提高高频变压器的输出电压，该高频变压器由于长度可以根据需要调整，可以放置3个到5个甚至更多的环状磁芯3及原边绕组5，使得单个高频变压器的输出电压可以达到75V甚至更高。另外，本实用新型通过环状磁芯3并排固定在导电外壳10的通孔9内，并在环状磁芯3内穿设导电芯柱，导电芯柱与导电外壳10电导通以作为副边绕组，使得整体结构简单并易于加工，成本低且便于大规模生产。

在上述实施例的基础之上，考虑到导电外壳10的具体结构设置，优选的，导电外壳10为长方体壳体，通孔9可为沿长方体壳体的长度方向贯通的圆柱形通孔。相应的，环状磁芯3可为与通孔9相适应的圆环状的环状磁芯，环状磁芯3的外径应当小于通孔9的内径，以便绕制有原边绕组5的环状磁芯3可插入到通孔9内，此外，上芯柱6与下芯柱7也均可为与圆环状的环状磁芯相适应的半圆柱状芯柱。当然，导电外壳10还可以是圆柱形壳体，通孔9可为长方体通孔9，环状磁芯3可为方形的环状磁芯，具体可根据实际需要灵活设置。

在上述实施例的基础之上，考虑到上芯柱6与下芯柱7的具体材质选择，由于上芯柱6与下芯柱7应当具有良好的导电性，因此，上芯柱6与下芯柱7可为铜棒或铝棒。另外，上芯柱6与下芯柱7可由一根圆柱状铜棒或铝棒纵向裁切制成，上芯柱6与下芯柱7的直径由环状磁芯3内径和高频变压器的输出电流决定，因此，可根据需要在考虑高频电流的趋肤效应下设计合理的导电芯柱的截面和宽度。

在上述实施例的基础之上，考虑到原边绕组5的导线需要从导电外壳10上引出以连接电源，因此，可在导电外壳10的侧壁上设有用于引出原边绕组5上的导线的长方形开孔11，以用于原边绕组5的导线的引出以及灌封胶的灌注，导电外壳10上的长方形开孔11往变压器内部灌注导热灌封胶，待胶固化后，变压器工作时内部产生的热量就能传到导电外壳10表面，从而可保证该产品高频变压器的性能。

在上述实施例的基础之上，考虑到导电外壳10的具体材质选择，优选的，导电外壳10为铝合金壳体，具体可为6063铝合金材料，6063铝合金材料的属于电的良导体，保证了高频变压器的导电性能，此外，铝合金还具有良好的导热性能，可加快高频变压器的散热速度，延长使用寿命。

在上述任意实施例的基础之上，考虑到导电端盖1与导电外壳10的具体连接方式，优选的，导电外壳10的两侧均设有导电端盖1，两个导电端盖1分别对应连接于上芯柱6与下芯柱7，两个导电端盖1上分别对应设有使第一接线端13与第二接线端14穿过的开口2，第一接线端13与第二接线端14分别对应穿过开口2并与导电端盖1保持绝缘。

其中，导电端盖1可为与导电外壳10的端部相配合的薄板，导电端盖1与导电外壳10连接的同时与上芯柱6与下芯柱7连接，以使上芯柱6与下芯柱7分别与导电外壳10通过导电端盖1连接导通，为方便在上芯柱6与下芯柱7上连接导线，可在导电端盖1上设置使上芯柱6的第一接线端13以及下芯柱7的第二接线端14穿出的开口2，且上芯柱6的第一接线端13与下芯柱7的第二接线端14与导电端盖1保持绝缘，以便上芯柱6的第一接线端13与下芯柱7的第二接线端14漏出在导电端盖1外侧，方便进行导线连接。

在上述实施例的基础之上，考虑到上芯柱6与下芯柱7漏出导电端盖1外端的长度的具体设置，优选的，上芯柱6与下芯柱7的长度相同，且上芯柱6与下芯柱7的长度比通孔9的长度大20至40毫米。另外，考虑到导电端盖1与导电外壳10具体连接方式，以及导电端盖1与上芯柱6、下芯柱7的具体连接方式，优选的导电外壳10与导电端盖1通过螺钉12连接固定，上芯柱6与下芯柱7均与导电端盖1通过螺钉12连接固定。

可在导电外壳10的端部设置螺纹孔，相应的，在导电端盖1上设与导电外壳10的端部上的螺纹孔对应的通孔9，以便将导电端盖1通过螺钉12固定在导电外壳10的端部，同理，可在远离上芯柱6的第一接线端13以及下芯柱7的第二接线端14的一端设置螺纹孔，并在导电端盖1上设与上芯柱6、下芯柱7上的螺纹孔对应的通孔9，以便将导电端盖1通过螺钉12固定在上芯柱6、下芯柱7的端部。

在上述实施例的基础之上，考虑到导电端盖1的具体材质选择，优选的，导电端盖1为铜板。铝合金的导电外壳10和上芯柱6、下芯柱7，两个铜制的导电端盖1等零部件由于形状规则较为简单，因此，均可以采用简单的机械加工手段实现。易于批量化生产，且成本低，能为应用企业带来显著经济效益。

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见即可。

以上对本实用新型所提供的高频变压器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高频变压器，其特征在于，包括导电外壳(10)，所述导电外壳(10)上设有通孔(9)，所述通孔(9)内插装有若干个由绝缘隔板(4)隔开的环状磁芯(3)，每个所述环状磁芯(3)上均绕有原边绕组(5)，若干个所述原边绕组(5)并联连接，还包括插装于若干个所述环状磁芯(3)内的导电芯柱，所述导电芯柱包括由绝缘挡板(8)隔开的上芯柱(6)与下芯柱(7)，所述上芯柱(6)的一端为用于连接导线的第一接线端(13)，所述上芯柱(6)的另一端连接于所述导电外壳(10)；所述下芯柱(7)的一端为用于连接导线的第二接线端(14)，所述下芯柱(7)的另一端连接于所述导电外壳(10)，所述第一接线端(13)与所述第二接线端(14)位于所述导电外壳(10)的两侧。

2.根据权利要求1所述的高频变压器，其特征在于，所述导电外壳(10)为长方体壳体，所述通孔(9)为沿所述长方体壳体的长度方向贯通的圆柱形通孔。

3.根据权利要求2所述的高频变压器，其特征在于，所述环状磁芯(3)为圆环状磁芯，所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)均为半圆柱状芯柱。

4.根据权利要求3所述的高频变压器，其特征在于，所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)为铜棒或铝棒。

5.根据权利要求1所述的高频变压器，其特征在于，所述导电外壳(10)的侧壁上设有用于引出所述原边绕组(5)上的导线以及灌注灌封胶的长方形开孔(11)。

6.根据权利要求5所述的高频变压器，其特征在于，所述导电外壳(10)为铝合金壳体。

7.根据权利要求1至6任一项所述的高频变压器，其特征在于，所述导电外壳(10)的两侧均设有导电端盖(1)，两个所述导电端盖(1)分别对应连接于所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)，两个所述导电端盖(1)上分别对应设有使所述第一接线端(13)与所述第二接线端(14)穿过的开口(2)，所述第一接线端(13)与所述第二接线端(14)分别对应穿过所述开口(2)并与所述导电端盖(1)保持绝缘。

8.根据权利要求7所述的高频变压器，其特征在于，所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)的长度相同，且所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)的长度比所述通孔(9)的长度大20至40毫米。

9.根据权利要求8所述的高频变压器，其特征在于，所述导电外壳(10)、所述上芯柱(6)与所述下芯柱(7)均与所述导电端盖(1)通过螺钉(12)连接固定。

10.根据权利要求9所述的高频变压器，其特征在于，所述导电端盖(1)为铜板。