CN211507362U - 一种集成式大功率环形变压器 - Google Patents

Abstract

一种集成式大功率环形变压器，涉及变压器技术领域，所采用的技术方案包括基板、磁芯、初级绕组和次级绕组，所述基板上表面通过支脚固定连接有环形磁芯；所述基板上设置有若干定位孔；所述次级绕组一端贯穿基板长度方向一侧的定位孔，另一端穿过磁芯中央空洞并贯穿连接在基板长度方向另一侧的定位孔上；所述基板宽度方向一侧的定位孔上均可拆连接有针脚；所述初级绕组呈线圈状缠绕在磁芯上，且线圈的两端分别连接在不同的针脚上；所述次级绕组的半径大于初级绕组的半径，所述初级绕组和次级绕组均至少有2组。本实用新型将在保证大功率输出的同时，缩小了安装体积，简化了装配工序；通过基板和定位孔精确控制安装尺寸。

Description

一种集成式大功率环形变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种集成式大功率环形变压器。

背景技术

电子变压器， 简单来说，主要由磁芯与两个线圈组成，它们互不改变位置，通过交流电力借助电磁感应作用，转变成直流电压及电流。环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。

钴基非晶合金由于性能优异、工艺简单，从20世纪80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点，具有高磁导率、低矫顽力和良好的矩形回线等特性，是制备超薄叠层磁芯的良好材料。

常用的环形变压器输出功率较低，一般在几百瓦左右。为了满足大功率的输出要求，现行的做法是将多个环形变压器串联或者并联起来。虽然实现了增大功率的目的，但是安装所需的体积成倍增大，装配工序复杂，成本也相应增大。

实用新型内容

针对现有技术方案中常用的大功率变压方案安装体积大的问题，本实用新型提供了一种集成式大功率环形变压器。

本实用新型提供如下的技术方案： 一种集成式大功率环形变压器，包括基板、磁芯、若干初级绕组和若干次级绕组，所述基板上表面通过支脚固定连接有环形磁芯；所述基板上设置有若干定位孔；所述次级绕组一端贯穿基板长度方向一侧的定位孔，另一端穿过磁芯中央空洞并贯穿连接在基板长度方向另一侧的定位孔上；所述基板宽度方向一侧的定位孔上均可拆连接有针脚；所述初级绕组呈线圈状缠绕在磁芯上，且线圈的两端分别连接在不同的针脚上；所述次级绕组的半径大于初级绕组的半径，所述初级绕组和次级绕组均至少有2组。

优选地，所述初级绕组与次级绕组的半径之比为1:2~1:5。

优选地，所述初级绕组外表面涂有绝缘膜；所述次级绕组外表面覆盖有绝缘外皮。

优选地，所述磁芯为钴基非晶合金磁芯。

本实用新型的有益效果如下：通过将多组初级绕组和多组次级绕组集成在一起，多组初级绕组可以串联或并联连接以灵活配合不同的电源电压，多组次级绕组输出不同的功率满足不同负载的需求；通过增大次级绕组的半径，减小了输出端的电阻，在相同电压下增大了电流，从而增大了输出端的功率；所述基板通过定位孔固定次级绕组和初级绕组的针脚，可以精确控制安装尺寸。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的三维结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的俯视图。

图3为本实用新型一个实施例的侧视图。

图4为本实用新型基板的一个实施例的示意图。

图5为本实用新型一个实施例的剖面图。

附图标记：1-基板，11-定位孔，2-磁芯，3-初级绕组，31-针脚，4-次级绕组。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种如图1、图2和图3所示的一种集成式大功率环形变压器，包括基板1、磁芯2、若干初级绕组3和若干次级绕组4，所述基板1上表面通过支脚固定连接有环形磁芯2；所述基板1上设置有若干定位孔11；所述次级绕组4一端贯穿基板1长度方向一侧的定位孔11，另一端穿过磁芯2中央空洞并贯穿连接在基板1长度方向另一侧的定位孔11上；所述基板1宽度方向一侧的定位孔11上均可拆连接有针脚31；所述初级绕组3呈线圈状缠绕在磁芯2上，且线圈的两端分别连接在不同的针脚31上；所述次级绕组4的半径大于初级绕组3的半径，所述初级绕组3和次级绕组4均至少有2组。

本实用新型工作时，首先将电源的正负极连接到针脚上，与一个或者多个初级绕组构成回路时，初级绕组内有电流通过，磁芯中产生磁通，次级绕组感应产生电动势，电压也得到转换；如果次级绕组连通有负载，就会产生输出电流。根据现有的法拉第电磁感应定律，初级绕组和次级绕组各自电压的大小与绕组线圈的匝数成正比。

初级绕组线圈匝数多，电压高，为变压器的输入端；次级绕组匝数少，电压低，为变压器的输出端。初级绕组可选择铜线，其匝数可根据实际需求来选择；初级绕组至少有2组，可以通过各自对应连接的针脚串联或者并联连接以应对不同的电源电压。

次级绕组可选择铜线，并增大其半径，使其半径比初级绕组的半径大，由现有的电阻公式可知，次级绕组的电阻与其截面积成反比，也与其半径成反比。所述电阻公式如下：

，

式中，R为电阻；ρ为电阻率，是一个定值；L为长度；S为截面积；r为半径。

增大次级绕组的半径，降低了电阻，在同样的电压下，电阻越低则电流越大，根据现有的电压公式可知，最终增大了输出端的电功率，使本实用新型可以将输出功率从几百瓦提升到数千瓦，同时体积无明显变化，跟一般电子变压器相比，达到了维持较大功率输出的情况下减小安装体积的目的。

所述电压公式如下：

式中，P为环形变压器的输出功率，U为次级绕组的电压，I为次级绕组中的电流。

次级绕组至少有2组，在本实施例中为5组，最多可将电流输出到5个负载，每一组可根据实际负载的电功率来选择合适的半径。

如图4所示，所述基板可选择PCB印制电路板或者普通塑料板，基板上开设的定位孔保证了精确的安装尺寸。所述针脚可选择铜棒。针脚与次级绕组可选择卡扣或者焊锡的方式固定在基板上。

如图5所示，所述初级绕组3与次级绕组4的半径之比为1:2~1:5。

所述次级绕组为输出端，可根据实际负载的功率需要来确定其半径，半径太大或者太小都会影响输出功率。

所述初级绕组3外表面涂有绝缘膜；所述次级绕组4外表面覆盖有绝缘外皮。

绝缘膜和绝缘外皮可选择交联聚乙烯制作，起到绕组的绝缘保护作用。

所述磁芯2为钴基非晶合金磁芯。

所述钴基非晶合金磁芯具有高磁导率、低矫顽力、极低磁损耗、机械应力极不敏感的优点，由若干钴基非晶合金薄片涂绝缘漆后交错叠加而成，可以长期工作在恶劣环境中，大大提高了产品的稳定性和可靠性。

以上为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种集成式大功率环形变压器，包括基板（1）、磁芯（2）、若干初级绕组（3）和若干次级绕组（4），其特征在于：所述基板（1）上表面通过支脚固定连接有环形磁芯（2）；所述基板（1）上设置有若干定位孔（11）；所述次级绕组（4）一端贯穿基板（1）长度方向一侧的定位孔（11），另一端穿过磁芯（2）中央空洞并贯穿连接在基板（1）长度方向另一侧的定位孔（11）上；所述基板（1）宽度方向一侧的定位孔（11）上均可拆连接有针脚（31）；所述初级绕组（3）呈线圈状缠绕在磁芯（2）上，且线圈的两端分别连接在不同的针脚（31）上；所述次级绕组（4）的半径大于初级绕组（3）的半径，所述初级绕组（3）和次级绕组（4）均至少有2组。

2.根据权利要求1所述的一种集成式大功率环形变压器，其特征在于：所述初级绕组（3）与次级绕组（4）的半径之比为1:2~1:5。

3.根据权利要求1所述的一种集成式大功率环形变压器，其特征在于：所述初级绕组（3）外表面涂有绝缘膜；所述次级绕组（4）外表面覆盖有绝缘外皮。

4.根据权利要求1所述的一种集成式大功率环形变压器，其特征在于：所述磁芯（2）为钴基非晶合金磁芯。

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