CN210325465U

CN210325465U - 平面变压器

Info

Publication number: CN210325465U
Application number: CN201921070321.3U
Authority: CN
Inventors: 杨习斌; 陈晨
Original assignee: Beijing Tekside Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Tekside Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-07-09

Abstract

本公开实施例提供了一种平面变压器，涉及变压器技术领域。该平面变压器包括：初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈中的至少一者包括绕组线圈，绕组线圈由外表面包覆有耐电晕的聚酰亚胺氟树脂烧结膜的金属导线绕制而成，该聚酰亚胺氟树脂烧结膜通过烧结方式牢固固定于金属导线的外表面，基于该聚酰亚胺氟树脂烧结膜具有较好的绝缘性能以及该聚酰亚胺氟树脂烧结膜的固定方式，使得由该绕组线圈制成的平面变压器具有绝缘性能好、耐电晕能力好、使用寿命长等特点。

Description

平面变压器

技术领域

本公开涉及变压器技术领域，尤其涉及一种平面变压器。

背景技术

平面变压器中磁芯、初级线圈和次级线圈均为平面结构，具有高度小、低造型等特点。初级线圈和次级线圈均由金属导线绕制而成，金属导线外固化有绝缘漆层，绝缘漆层对金属导线起到绝缘保护和耐电晕保护。

现有的绝缘漆材料的绝缘性能和耐电晕能力均较差，易被电晕放电产生的氧原子、离子类及氧化氮等材料氧化而失去原有的使用特性，同时，在电晕放电产生的臭氧的作用下绝缘漆层会局部发热，使得绝缘漆材料的高分子链发生裂解，导致绝缘漆层变脆以至龟裂。

因此，现有的平面变压器存在绝缘性能差、耐电晕能力差、使用寿命短等缺点。

实用新型内容

本公开提供一种平面变压器，以解决相关技术中的缺陷。

本公开第一方面提供了一种平面变压器，包括：初级线圈和次级线圈；

所述初级线圈和所述次级线圈中的至少一者包括绕组线圈，所述绕组线圈由外表面包覆有耐电晕的聚酰亚胺氟树脂烧结膜的金属导线绕制而成。

可选择地，所述初级线圈包括所述绕组线圈和PCB线圈，所述绕组线圈与所述PCB线圈串联连接。

可选择地，所述绕组线圈包括第一绕组线圈和第二绕组线圈，所述第一绕组线圈和所述第二绕组线圈分别设置于所述PCB线圈的两侧，三者串联连接。

可选择地，所述次级线圈包括至少一组由两个单匝的绕组线圈串联而成的线圈组。

可选择地，所述次级线圈包括三组所述线圈组，各所述线圈组并联连接，所述第一绕组线圈、所述第二绕组线圈、所述PCB线圈以及各所述线圈组分层叠置，三组所述线圈组通过所述第一绕组线圈、所述第二绕组线圈以及所述PCB线圈一一隔开。

可选择地，所述平面变压器还包括限位件和引线，所述引线与所述初级线圈的接线端连接，所述限位件用于限制所述引线与所述接线端的相对位置。

可选择地，所述限位件包括设有限位孔的平板，所述限位孔与所述接线端正对，所述引线插置于所述限位孔内，与所述接线端连接。

可选择地，所述平板还包括限位筋，所述限位筋插置于所述次级线圈各接线端之间的间隙内，以限制所述次级线圈各接线端之间的距离。

可选择地，所述限位件由绝缘材料制成。

可选择地，所述次级线圈包括U形结构的连接件，所述次级线圈的首端和/或尾端插置于所述连接件的中空处，所述连接件用作与外接端子连接。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

本公开所提供的平面变压器至少具有以下有益效果：

本公开实施例提供的平面变压器包括初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈中的至少一者包括绕组线圈，绕组线圈由外表面包覆有耐电晕的聚酰亚胺氟树脂烧结膜的金属导线绕制而成，该聚酰亚胺氟树脂烧结膜通过烧结方式牢固固定于金属导线的外表面，基于该聚酰亚胺氟树脂烧结膜具有较好的绝缘性能以及该聚酰亚胺氟树脂烧结膜的固定方式，使得由该绕组线圈制成的平面变压器具有绝缘性能好、耐电晕能力好、使用寿命长等特点。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的平面变压器的结构示意图；

图2是图1所示的平面变压器的结构爆炸图。

其中附图中各个标记意为：

1、第一绕组线圈；11、第一平面螺旋线圈；12、第二平面螺旋线圈；

2、第二绕组线圈；3、PCB线圈；4、线圈组；

41、接线端；5、初级引线；6-限位件；

61、平板；7、限位筋；8、连接件；

9、铆销；A、端点；B、端点；

C、端点；D、端点；E、接线端；

a、限位孔；b、固定孔；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

请参图1至图2，本公开实施例提供了一种平面变压器，该平面变压器包括初级线圈和次级线圈，其中，初级线圈和次级线圈中的至少一者包括绕组线圈，绕组线圈由外表面包覆有耐电晕的聚酰亚胺氟树脂烧结膜的金属导线绕制而成。

由于聚酰亚胺氟树脂烧结膜中聚酰亚胺氟树脂材料具有良好的绝缘性能，且聚酰亚胺氟树脂烧结膜通过烧结方式可靠地固定于金属导线表面，基于该聚酰亚胺氟树脂烧结膜的材料性能和固定方式，使得由该绕组线圈制成的平面变压器具有绝缘性能好、耐电晕能力好、使用寿命长等特点。

在满足产品认证中对产品安全的要求(即安规)下，由该绕组线圈制成的平面变压器的绝缘性能达到3750V/AC～6000V/AC，耐电弧能力达到level 15，耐电晕能力达到20kV/mm，50Hz/60Hz。

在一个可选的实施例中，初级线圈可以包括绕组线圈和PCB线圈，其中，绕组线圈与PCB线圈串联连接。PCB线圈是通过在PCB板上进行金属线刻蚀而制成的线圈，PCB线圈为板状结构，可以对位于PCB线圈一侧或两侧的绕组线圈起到支撑和固定作用，以保持平面变压器内各绕组线圈的结构稳定。

PCB线圈的PCB板上设置有与绕组线圈接线的接线端，通过初级引线与接线端的连接，可以实现PCB线圈与各绕组线圈的连接。此外，PCB线圈还可以作为补充线圈，对绕组线圈的匝数进行补充，以满足平面变压器对初级线圈总匝数的设计需求。例如，绕组线圈的匝数为偶数时，可以通过设置PCB线圈以增加绕组线圈的匝数，使得平面变压器中初级线圈的总匝数变为奇数。

示例性地，请参考图1和图2，平面变压器包括第一绕组线圈1、第二绕组线圈2和PCB线圈3，PCB线圈3位于第一绕组线圈1和第二绕组线圈2之间，上述三个线圈串联连接，三者共同组成初级线圈。其中，第一绕组线圈1和第二绕组线圈2的金属导线外均包覆有聚酰亚胺氟树脂烧结膜。

PCB线圈3设置有端点A、端点B、端点C、端点D。第一绕组线圈1的一端与PCB线圈3的端点A连接，第一绕组线圈1的另一端与PCB线圈3的端点B连接，第二绕组线圈2的一端与PCB线圈3的端点C连接，第二绕组线圈2的另一端与PCB线圈3的端点D连接，从而实现第一绕组线圈1、PCB线圈3和第二绕组线圈2的串联连接。

通过设置PCB线圈3，使得第一绕组线圈1和第二绕组线圈2可以分别固定于PCB线圈3，PCB线圈3对位于两侧的第一绕组线圈1和第二绕组线圈2起到了支撑和固定的作用。

一种示例，第一绕组线圈1包括两层沿螺旋线绕制的平面螺旋线圈，具体包括第一平面螺旋线圈11和第二平面螺旋线圈12，第一平面螺旋线圈11和第二平面螺旋线圈12的首端相接且旋向相反，第一平面螺旋线圈11和第二平面螺旋线圈12的匝数相等。

上述描述中，包括两层平面螺旋线圈的第一绕组线圈1可以在保持匝数不变的情况下，具有厚度小、体积小的特点，有利于平面变压器和平面电感器的扁平化制作。且容易理解的，可以通过增加平面螺旋线圈的匝数的方式，满足第一绕组线圈1所承载电流或电压的需求。

本示例中，第一平面螺旋线圈11中任意相邻两匝之间的间隙相等，此间隙定义为第一间隙，第二平面螺旋线圈12中任意相邻两匝之间的间隙相等，此间隙定义为第二间隙，第一间隙等于第二间隙。

第二绕组线圈2的结构与第一绕组线圈1的结构可以相同，这使得第一绕组线圈1和第二绕组线圈2结构对称，有利于结构的稳定性。

平面螺旋线圈的截面可以设置为矩形，这样设置后，可以使得第一绕组线圈1和第二绕组线圈2均具有较大的表面积，根据电流具有邻边效应这一原理，可以降低绕组线圈的温升，减少发热。由此使得配置有该平面螺旋线圈的平面变压器的发热量减少。当然，平面螺旋线圈的截面形状不仅限于矩形，可以根据实际需要选择设置。

请继续参考图1和图2，在一个可选的实施例中，平面变压器的次级线圈可以包括至少一组由两个单匝的绕组线圈串联而成的线圈组4。也就是说，在平面变压器中，可以设置所有的次级线圈均为线圈组4。或者，设置部分次级线圈为该线圈组4，另一部分次级线圈为其它结构。

本示例中，次级线圈包括三组线圈组4，三组线圈组4并联连接，每个线圈组4均由两个单匝的绕组线圈串联而成，各线圈组4并联连接。单匝绕组线圈可以减小磁材长度，降低磁阻，提高效率。

进一步，第一绕组线圈1、第二绕组线圈2、PCB线圈3以及各线圈组4分层叠置，三组线圈组4通过第一绕组线圈1、第二绕组线圈2以及PCB线圈3相互隔开。这样设置后，可以实现初级线圈和次级线圈的交替设置，使得初级线圈与次级线圈彼此耦合，以减小平面变压器的漏感，减小损耗。

为了保证可靠的电连接，在一个可选的实施例中，平面变压器还包括限位件6和引线5，该引线5与初级线圈的接线端连接，该限位件6用于限制引线与接线端的相对位置。基于限位件6的设置，保证了引线5和接线端之间的相对位置稳定，避免了引线5相对接线端发生弯曲而导致损坏，延长了平面变压器的使用寿命。

例如，图1和图2中，PCB线圈3还设有两个接线端E，限位件6包括设有限位孔a的平板61，一限位孔a与一接线端E正对，初级引线5插置于限位孔a内，与接线端E连接。基于设有限位孔a的平板61的设置，保证了初级引线5和接线端E之间的位置稳定，避免了初级引线5相对接线端E发生弯折而损坏，保证了平面变压器的结构稳定。

图1和图2所示的平面变压器中，平板61上设有限位筋7，限位筋7插置于次级线圈各接线端之间的间隙内，以限制次级线圈各接线端之间的距离，防止次级线圈各接线端之间发生位置移动。限位筋7可以由绝缘材料制成，以保证各线圈的接线端之间绝缘。

在一个可选的实施例中，次级线圈还可以包括U形结构的连接件8，次级线圈的首端和/或尾端插置于连接件8的中空处。

连接件8用作与外接端子连接。同时，U形结构的连接件8对包覆的次级线圈的首端和/或尾端起到安全保护作用，防止线圈组4边缘因磕碰或挤压而损坏。

每组线圈组4包括三个接线端41，每个接线端41置于一连接件8的中空处，沿线圈组4的叠置方向上，相邻两个连接件8接触。基于多个连接件8的设置，防止了三组线圈组4沿线圈叠置方向发生位移，保证了三组线圈组4的结构稳定。

每个接线端41开设有连接孔，每个连接件8的U形臂上开设有两个相对设置的固定孔b，每个接线端41上的连接孔和包覆该接线端41的连接件8上的两个固定孔b同轴设置。

平面变压器还包括三个固定件，固定件为铆销9，每个铆销9伸入同轴的连接孔和固定孔b内，同轴的三个连接件8通过连接一铆销9与同轴的三个接线端41保持相对固定。固定件除了采用铆销9外，还可以是其他适应性结构，如螺栓等。基于固定件(如铆销9)的设置，实现了连接件8和并联的线圈组4的连接和固定，保证了平面变压器整体结构的稳定。

连接件不限于图1和图2中所示出的U形结构，还可以采用其它适应性结构，例如，连接件包括两个独立的限位片，两个限位片分别开设有固定孔，且两个限位片设置于线圈组4中一接线端的两侧。

图1和图2所示的平面变压器还包括三个外接端子(图中未示出)，三个外接端子与三个铆销9一一对应连接。外接端子可以为片状结构，每个外接端子的两端分别开设有一个固定孔，一铆销9伸入一外接端子的一固定孔内，实现该铆销9与该外接端子连接，该外接端子的另一固定孔用于与外部电气设备的接线端连接，实现平面变压器与外部电气设备的电连接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims

1.一种平面变压器，其特征在于，包括：初级线圈和次级线圈；

2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈包括所述绕组线圈和PCB线圈，所述绕组线圈与所述PCB线圈串联连接。

3.根据权利要求2所述的平面变压器，其特征在于，所述绕组线圈包括第一绕组线圈和第二绕组线圈，所述第一绕组线圈和所述第二绕组线圈分别设置于所述PCB线圈的两侧，三者串联连接。

4.根据权利要求3所述的平面变压器，其特征在于，所述次级线圈包括至少一组由两个单匝的绕组线圈串联而成的线圈组。

5.根据权利要求4所述的平面变压器，其特征在于，所述次级线圈包括三组所述线圈组，各所述线圈组并联连接，所述第一绕组线圈、所述第二绕组线圈、所述PCB线圈以及各所述线圈组分层叠置，三组所述线圈组通过所述第一绕组线圈、所述第二绕组线圈以及所述PCB线圈一一隔开。

6.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述平面变压器还包括限位件和引线，所述引线与所述初级线圈的接线端连接，所述限位件用于限制所述引线与所述接线端的相对位置。

7.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于，所述限位件包括设有限位孔的平板，所述限位孔与所述接线端正对，所述引线插置于所述限位孔内，与所述接线端连接。

8.根据权利要求7所述的平面变压器，其特征在于，所述平板还包括限位筋，所述限位筋插置于所述次级线圈各接线端之间的间隙内，以限制所述次级线圈各接线端之间的距离。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述限位件由绝缘材料制成。

10.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述次级线圈包括U形结构的连接件，所述次级线圈的首端和/或尾端插置于所述连接件的中空处，所述连接件用作与外接端子连接。