CN210606922U - 一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于开关电源的高频变压器技术领域。一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，所述绕组骨架包括两端的绕柱以及位于所述绕柱两端的限位盘，所述限位盘的外部带有多个引脚，所述绕柱上缠绕有箔形导体绕组；所述绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱；本实用新型的单端反激变压器铜箔绕组，绕组骨架的构造以及箔形导体绕组采用分段绕制，大大降低了铜箔绕组的交流损耗，扩大了铜箔绕组的适用范围，并且，铜箔绕组的尾线缠绕于定位柱上，降低了铜箔绕组绕制工艺的难度，降低绕制成本，同时定位柱的位置可针对箔形导体绕组的位置进行调节，使用更加方便。

Description

一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组

技术领域

本实用新型属于开关电源的高频变压器技术领域，具体涉及一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组。

背景技术

开关电源产品广泛应用于在通信、工业自动化、航空、仪表仪器等领域，单端反激式变换器以其电路简单、可以高效提供直流输出等许多优点，特别适合设计小功率的开关电源的优点获得了广泛应用，由于变压器是单端反激式变换器中体积最大、价格最高、效率最低的基本构件，具有独特的改进潜力，高频化、小型化是变压器发展方向，缩小变压器体积办法之一就是降低高频损耗。

高频变压器的损耗主要有两种:磁芯损耗和绕组损耗，绕组损耗又分为直流损耗和交流损耗两部分，后者是集肤效应和邻近效应共同作用产生的高频损耗；在纹波电流比较大的应用场合，我们一般选择带有气隙的铁氧体磁芯，从而我们必须处理气隙处边缘磁通的问题，否则会引起非常高的铜损，在电流比较大时，由于利兹线或者多股线的填充率比较低，因此铜箔绕组是一个不错的选择，铜箔绕组每一匝就是一层，随着层数的增多，绕组的交流损耗急剧上升，因此有效降低单端反激变压器铜箔绕组交流损耗是亟待解决的重大问题。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，具有工艺简单、设备利用率高以及交流损耗低的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种技术方案：一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，所述绕组骨架包括两端的绕柱以及位于所述绕柱两端的限位盘，所述限位盘的外部带有多个引脚，所述绕柱上缠绕有箔形导体绕组，且所述箔形导体绕组为分段缠绕，且分段数量至少为两段；所述箔形导体绕组的两端与所述骨架之间分别设有挡墙，所述箔形导体绕组的层间设有绝缘层，所述箔形导体绕组的初级绕组与次级绕组之间设有初级与次级绕组绝缘；所述绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述挡墙为3M胶带，且所述挡墙的宽度至少为3mm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述箔形导体绕组的层间用厚度为0.1mm的Nomex绝缘纸层间绝缘。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述初级与次级绕组绝缘为3层厚度0.1mm的Nomex绝缘纸。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括定位柱，所述定位柱安装在两个所述限位盘内侧；还包括弹性定位组件，且所述弹性定位组件包括定位弹块和复位弹簧，在所述定位柱的两端分别开设有定位凹槽，所述限位盘的对立面上开设有安装槽，所述定位弹块的一端可往复活动地嵌入安装槽内、另一端伸出所述安装槽并嵌入所述定位凹槽内，所述复位弹簧分布在所述定位弹块的嵌入端端面与所述安装槽的腔端壁之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装槽呈等间距环形开设有5-7个；所述定位弹块的伸出端为斜面；所述定位弹块的嵌入端上固定有一号限位环，所述安装槽的端口内壁固定有与所述一号限位环相对应的二号限位环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的单端反激变压器铜箔绕组，绕组骨架的构造以及箔形导体绕组采用分段绕制，大大降低了铜箔绕组的交流损耗，扩大了铜箔绕组的适用范围，并且，铜箔绕组的尾线缠绕于定位柱上，降低了铜箔绕组绕制工艺的难度，降低绕制成本，同时定位柱的位置可针对箔形导体绕组的位置进行调节，使用更加方便。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的E型没有分段的箔形绕组的结构示意图；

图2为本实用新型中的E型有分段的箔形绕组的结构示意图；

图3为本实用新型中的E型没有分段箔形绕组窗口磁力线分布图；

图4为本实用新型中的E型有分段的箔形绕组窗口磁力线分布图；

图5为本实用新型中的E型磁芯没有分段的非对称气隙分布图；

图6为本实用新型中的E型磁芯有分段的对称气隙分布图；

图7为本实用新型中的绕组骨架正面结构示意图；

图8为本实用新型中的限位盘正面结构示意图；

图9为本实用新型中的限位盘部分侧面剖视结构示意图；

图中：1、箔形导体绕组；2、初级与次级绕组绝缘；3、挡墙；4、限位盘；5、绕柱；6、引脚；7、定位柱；8、安装槽；9、定位弹块；10、定位凹槽；11、复位弹簧；12、一号限位环；13、二号限位环。

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。

实施例一

请参阅图1-9，本实用新型提供以下技术方案：一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，绕组骨架包括两端的绕柱5以及位于绕柱5两端的限位盘4，限位盘4的外部带有多个引脚6，绕柱5上缠绕有箔形导体绕组1，且箔形导体绕组1为分段缠绕，且分段数量至少为两段，本实施例以两段为例，实际使用过程中，交流损耗越大，分段数量越多；箔形导体绕组1的两端与骨架之间分别设有挡墙3，箔形导体绕组1的层间设有绝缘层，箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间设有初级与次级绕组绝缘2；绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，挡墙3为3M胶带，且挡墙3的宽度至少为3mm，满足初级绕组与次级绕组安全规范。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，箔形导体绕组1的层间用厚度为0.1mm的Nomex绝缘纸层间绝缘，提高绝缘性能。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，初级与次级绕组绝缘2为3层厚度0.1mm的Nomex绝缘纸，提高绝缘性能。

具体的，根据附图7、附图8和附图9所示，本实施例中，还包括定位柱7，定位柱7安装在两个限位盘4内侧；还包括弹性定位组件，且弹性定位组件包括定位弹块9和复位弹簧11，在定位柱7的两端分别开设有定位凹槽10，限位盘4的对立面上开设有安装槽8，定位弹块9的一端可往复活动地嵌入安装槽8内、另一端伸出安装槽8并嵌入定位凹槽10内，复位弹簧11分布在定位弹块9的嵌入端端面与安装槽8的腔端壁之间，使用时，将箔形导体绕组1的尾线绕制在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，利用定位弹块9嵌入定位柱7的定位凹槽10内，通过复位弹簧11保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性，保证箔形导体绕组1绕制的稳定，降低工艺难度，避免后期裁切时容易损坏绕组骨架以及层间绝缘层的问题。

具体的，根据附图9所示，本实施例中，安装槽8呈等间距环形开设有5个；定位弹块9的伸出端为斜面，有利于定位柱7的安装，更加省力；定位弹块9的嵌入端上固定有一号限位环12，安装槽8的端口内壁固定有与一号限位环12相对应的二号限位环13，一号限位环12与二号限位环13的设置，限制了定位弹块9的活动范围，使得定位弹块9的活动更加安全和稳定，保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性。

一种适用于降低单端反激变压器铜箔绕组交流损耗的方法，包括如下步骤：

步骤一：选定开关电源变压器并确定铜箔绕组的安装连接方式，继而确定开关电源变压器铜箔绕组的层数；

步骤二：在绕组骨架的内侧壁粘贴挡墙3胶带；

步骤三：将箔形导体绕组1分段缠绕在绕柱5上，且在箔形导体绕组1的层间填充Nomex绝缘纸；

步骤四：对箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间填充初级与次级绕组绝缘2。

步骤五：将箔形导体绕组1的尾线缠绕在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，使用弹性定位组件固定。

本实用新型一实施例中，如附图3和附图4所示，气隙处磁芯截面到箔形绕组端面的距离X满足X＝2δ-3δ，其δ中为磁芯中柱上的气隙，降低气隙处的涡流损耗，提高变换器的效率。

本实用新型一实施例中，如附图5和附图6所示，磁芯中柱切割掉部分磁芯长度g，且磁芯长度g满足g＝δ/2，其δ中为磁芯中柱上的气隙,便于充分利用铜箔。

实施例二

请参阅图1-9，本实用新型提供以下技术方案：一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，绕组骨架包括两端的绕柱5以及位于绕柱5两端的限位盘4，限位盘4的外部带有多个引脚6，绕柱5上缠绕有箔形导体绕组1，且箔形导体绕组1为分段缠绕，且分段数量至少为两段，本实施例以两段为例，实际使用过程中，交流损耗越大，分段数量越多；箔形导体绕组1的两端与骨架之间分别设有挡墙3，箔形导体绕组1的层间设有绝缘层，箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间设有初级与次级绕组绝缘2；绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，挡墙3为3M胶带，且挡墙3的宽度至少为3mm，满足初级绕组与次级绕组安全规范。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，箔形导体绕组1的层间用厚度为0.1mm的Nomex绝缘纸层间绝缘，提高绝缘性能。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，初级与次级绕组绝缘2为3层厚度0.1mm的Nomex绝缘纸，提高绝缘性能。

具体的，根据附图7、附图8和附图9所示，本实施例中，还包括定位柱7，定位柱7安装在两个限位盘4内侧；还包括弹性定位组件，且弹性定位组件包括定位弹块9和复位弹簧11，在定位柱7的两端分别开设有定位凹槽10，限位盘4的对立面上开设有安装槽8，定位弹块9的一端可往复活动地嵌入安装槽8内、另一端伸出安装槽8并嵌入定位凹槽10内，复位弹簧11分布在定位弹块9的嵌入端端面与安装槽8的腔端壁之间，使用时，将箔形导体绕组1的尾线绕制在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，利用定位弹块9嵌入定位柱7的定位凹槽10内，通过复位弹簧11保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性，保证箔形导体绕组1绕制的稳定，降低工艺难度，避免后期裁切时容易损坏绕组骨架以及层间绝缘层的问题。

具体的，根据附图9所示，本实施例中，安装槽8呈等间距环形开设有6个；定位弹块9的伸出端为斜面，有利于定位柱7的安装，更加省力；定位弹块9的嵌入端上固定有一号限位环12，安装槽8的端口内壁固定有与一号限位环12相对应的二号限位环13，一号限位环12与二号限位环13的设置，限制了定位弹块9的活动范围，使得定位弹块9的活动更加安全和稳定，保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性。

一种适用于降低单端反激变压器铜箔绕组交流损耗的方法，包括如下步骤：

步骤一：选定开关电源变压器并确定铜箔绕组的安装连接方式，继而确定开关电源变压器铜箔绕组的层数；

步骤二：在绕组骨架的内侧壁粘贴挡墙3胶带；

步骤三：将箔形导体绕组1分段缠绕在绕柱5上，且在箔形导体绕组1的层间填充Nomex绝缘纸；

步骤四：对箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间填充初级与次级绕组绝缘2。

步骤五：将箔形导体绕组1的尾线缠绕在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，使用弹性定位组件固定。

本实用新型一实施例中，如附图3和附图4所示，气隙处磁芯截面到箔形绕组端面的距离X满足X＝2δ-3δ，其δ中为磁芯中柱上的气隙，降低气隙处的涡流损耗，提高变换器的效率。

本实用新型一实施例中，如附图5和附图6所示，磁芯中柱切割掉部分磁芯长度g，且磁芯长度g满足g＝δ/2，其δ中为磁芯中柱上的气隙,便于充分利用铜箔。

实施例三

请参阅图1-9，本实用新型提供以下技术方案：一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，绕组骨架包括两端的绕柱5以及位于绕柱5两端的限位盘4，限位盘4的外部带有多个引脚6，绕柱5上缠绕有箔形导体绕组1，且箔形导体绕组1为分段缠绕，且分段数量至少为两段，本实施例以两段为例，实际使用过程中，交流损耗越大，分段数量越多；箔形导体绕组1的两端与骨架之间分别设有挡墙3，箔形导体绕组1的层间设有绝缘层，箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间设有初级与次级绕组绝缘2；绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，挡墙3为3M胶带，且挡墙3的宽度至少为3mm，满足初级绕组与次级绕组安全规范。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，箔形导体绕组1的层间用厚度为0.1mm的Nomex绝缘纸层间绝缘，提高绝缘性能。

具体的，根据附图1和附图2所示，本实施例中，初级与次级绕组绝缘2为3层厚度0.1mm的Nomex绝缘纸，提高绝缘性能。

具体的，根据附图7、附图8和附图9所示，本实施例中，还包括定位柱7，定位柱7安装在两个限位盘4内侧；还包括弹性定位组件，且弹性定位组件包括定位弹块9和复位弹簧11，在定位柱7的两端分别开设有定位凹槽10，限位盘4的对立面上开设有安装槽8，定位弹块9的一端可往复活动地嵌入安装槽8内、另一端伸出安装槽8并嵌入定位凹槽10内，复位弹簧11分布在定位弹块9的嵌入端端面与安装槽8的腔端壁之间，使用时，将箔形导体绕组1的尾线绕制在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，利用定位弹块9嵌入定位柱7的定位凹槽10内，通过复位弹簧11保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性，保证箔形导体绕组1绕制的稳定，降低工艺难度，避免后期裁切时容易损坏绕组骨架以及层间绝缘层的问题。

具体的，根据附图9所示，本实施例中，安装槽8呈等间距环形开设有7个；定位弹块9的伸出端为斜面，有利于定位柱7的安装，更加省力；定位弹块9的嵌入端上固定有一号限位环12，安装槽8的端口内壁固定有与一号限位环12相对应的二号限位环13，一号限位环12与二号限位环13的设置，限制了定位弹块9的活动范围，使得定位弹块9的活动更加安全和稳定，保证定位柱7与限位盘4连接的稳定性。

一种适用于降低单端反激变压器铜箔绕组交流损耗的方法，包括如下步骤：

步骤一：选定开关电源变压器并确定铜箔绕组的安装连接方式，继而确定开关电源变压器铜箔绕组的层数；

步骤二：在绕组骨架的内侧壁粘贴挡墙3胶带；

步骤三：将箔形导体绕组1分段缠绕在绕柱5上，且在箔形导体绕组1的层间填充Nomex绝缘纸；

步骤四：对箔形导体绕组1的初级绕组与次级绕组之间填充初级与次级绕组绝缘2。

步骤五：将箔形导体绕组1的尾线缠绕在定位柱7上，并将定位柱7安装在两个限位盘4内侧，使用弹性定位组件固定。

本实用新型一实施例中，如附图3和附图4所示，气隙处磁芯截面到箔形绕组端面的距离X满足X＝2δ-3δ，其δ中为磁芯中柱上的气隙，降低气隙处的涡流损耗，提高变换器的效率。

本实用新型一实施例中，如附图5和附图6所示，磁芯中柱切割掉部分磁芯长度g，且磁芯长度g满足g＝δ/2，其δ中为磁芯中柱上的气隙,便于充分利用铜箔。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，包括绕组骨架，所述绕组骨架包括两端的绕柱(5)以及位于所述绕柱(5)两端的限位盘(4)，所述限位盘(4)的外部带有多个引脚(6)，其特征在于：所述绕柱(5)上缠绕有箔形导体绕组(1)，且所述箔形导体绕组(1)为分段缠绕，且分段数量至少为两段；所述箔形导体绕组(1)的两端与所述骨架之间分别设有挡墙(3)，所述箔形导体绕组(1)的层间设有绝缘层，所述箔形导体绕组(1)的初级绕组与次级绕组之间设有初级与次级绕组绝缘(2)；所述绕组骨架包括两组对称设置的“E”字型构件，且该“E”字型构件的中间位置的中柱短于两端的侧柱。

2.根据权利要求1所述的一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，其特征在于：所述挡墙(3)为3M胶带，且所述挡墙(3)的宽度至少为3mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，其特征在于：所述箔形导体绕组(1)的层间用厚度为0.1mm的Nomex绝缘纸层间绝缘。

4.根据权利要求1所述的一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，其特征在于：所述初级与次级绕组绝缘(2)为3层厚度0.1mm的Nomex绝缘纸。

5.根据权利要求1所述的一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，其特征在于：还包括定位柱(7)，所述定位柱(7)安装在两个所述限位盘(4)内侧；还包括弹性定位组件，且所述弹性定位组件包括定位弹块(9)和复位弹簧(11)，在所述定位柱(7)的两端分别开设有定位凹槽(10)，所述限位盘(4)的对立面上开设有安装槽(8)，所述定位弹块(9)的一端可往复活动地嵌入安装槽(8)内、另一端伸出所述安装槽(8)并嵌入所述定位凹槽(10)内，所述复位弹簧(11)分布在所述定位弹块(9)的嵌入端端面与所述安装槽(8)的腔端壁之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于降低单端反激变压器交流损耗的铜箔绕组，其特征在于：所述安装槽(8)呈等间距环形开设有5-7个；所述定位弹块(9)的伸出端为斜面；所述定位弹块(9)的嵌入端上固定有一号限位环(12)，所述安装槽(8)的端口内壁固定有与所述一号限位环(12)相对应的二号限位环(13)。

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