CN212990826U - 一种分包串联磁压缩开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分包串联磁压缩开关，包括分包磁开关，所述分包磁开关包括磁芯、环绕于所述磁芯的线圈和安装于所述磁芯两端面的绝缘板，所述分包磁开关的数量为至少三个，各所述分包磁开关的线圈首尾相接串联形成串联磁开关。本申请采用多个分包磁开关通过线圈首尾串联相接式分压结构，能够降低磁芯与线圈之间的电位差，防止线圈和磁芯被击穿，安全可靠地应用于高压环境。

Description

一种分包串联磁压缩开关

技术领域

本实用新型涉及磁压缩开关技术领域，更具体地说，涉及一种分包串联磁压缩开关。

背景技术

在高功率脉冲电源中，如何通过能量压缩来提高能量密度是一个关键性技术。在许多情况下，要求电压上升率高达1000v/ns，为此，人们提出了等离子体开关、旋转开关、火花隙开关等转换开关，然而，这些开关设备的使用大都受到功率容量和使用寿命的限制，因而难于推广，而工业现场中的实际设备对开关的可靠性和使用寿命均具有较高的要求，磁脉冲压缩技术因其可靠性高、寿命长、鲁棒性好以及无电极侵蚀问题等优点，近年来，在功率脉冲电源领域中等到了广泛的应用。

磁压缩开关是利用非线性电感铁心磁性材料的非线性特性，根据“非线性电感饱和后阻抗迅速下降”这一特点，使其工作于饱和与不饱和两种状态下，因此形象地称之为“磁开关”。

目前，市面上的磁压缩开关仅用在功率脉冲压缩场合，参考图1，图1为传统的磁压缩开关接线电路图，传统磁压缩开关中，磁芯01通常与线圈02的一端相连接，磁芯01与另一端电位差同整个磁开关承受的电压相等，而在高压应用场合，磁芯01和线圈02之间的电位差较大，两者之间容易击穿。

因此，如何解决在高压应用场景下因电位差大而导致磁芯和线圈被击穿的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分包串联磁压缩开关，有效地解决了上述技术问题。

本实用新型提供一种分包串联磁压缩开关，包括分包磁开关，所述分包磁开关包括磁芯、环绕于所述磁芯的线圈和安装于所述磁芯两端面的绝缘板，所述分包磁开关的数量为至少三个，各所述分包磁开关的线圈首尾相接串联形成串联磁开关。

优选的，各所述分包磁开关的线圈在所述线圈的中间位置与所述磁芯相连接。

优选的，各所述分包磁开关的线圈通过冷压端子及螺丝锁附于所述磁芯。

优选的，所述分包磁开关的磁芯数量为至少一个，且各所述分包磁开关的磁芯的数量相等。

优选的，各所述分包磁开关的线圈匝数相等。

优选的，所述绝缘板材料为聚四氟乙烯板。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关，利用线圈的电感特性，通过设置至少三个分包磁开关，利用各分包磁开关的线圈顺次首尾相连串接组成磁压缩开关，利用多段线圈实现多段电感分压降低磁芯与线圈之间的电位差，其结构简单，安装方便，可以安全可靠地应用于高压环境下。

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为现有技术中磁压缩开关的接线电路图；

图2为本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关的接线电路图；

图4为图3中由三个分包磁开关构成的分包串联磁压缩开关的接线电路图。

其中，1-分包磁开关、11-磁芯、12-线圈、13-绝缘板。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种分包串联磁压缩开关，采用多个分包磁开关串联分压结构，有效地降低了各分包磁开关中线圈与磁芯的最高压，降低了被击穿的风险。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为现有技术中磁压缩开关的接线电路图；图2为本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关的结构示意图；图3为本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关的接线电路图；图4为图3中由三个分包磁开关构成的分包串联磁压缩开关的接线电路图。

本实用新型提供一种分包串联磁压缩开关，包括分包磁开关1，该分包磁开关1包括磁芯11、线圈12和两个绝缘板13，线圈12环绕于磁芯11，两个绝缘板13均由绝缘材料制成，其为板状结构，分别安装于磁芯11的两个端面，用以绝缘磁芯11与线圈12，绝缘板13的周向边沿位置设有一圈齿槽，线圈12由齿槽限位，防止线圈12移动。本申请中，分包磁开关1的数量为至少三个，各分包磁开关1的线圈12首尾相接串联形成串联磁开关。

本申请采用三个及以上的磁开关分包串联相接如图2所示，各分包磁开关1的线圈12在线圈12的中间位置与磁芯11电性连接，由于串联电感的分压作用，采用n个磁开关分包时，每个分包两端的电位差为磁开关上总电压的1/n，每个磁芯11和线圈12之间的最高电位差为磁开关上总电压的1/2n。

参考图3。以图3中三个分包磁开关1为例，对各分包磁开关1的两端电位以及电压进行说明：单个分包两端的电位差为1/3，每个磁芯11和线圈12之间的最高电位差为磁开关上总电压的1/6，如此即实现了均匀分压，降低了各分包磁开关1的电压差，由此降低了各分包磁开关1中线圈12与磁芯11之间的电压差，提高了整个磁压缩开关的耐压性，提升了产品的可靠性。

优选的，各分包磁开关1中，磁芯11与线圈12的中间位置电性连接，以确保各分包磁开关1均匀分压。

在一种具体实施例中，各分包磁开关1的线圈12通过冷压端子螺丝压接或者焊接，并通过螺丝锁附在磁芯11端接板上，也即磁芯11端接板的半长位置，实现电导通。

优选的，上述分包磁开关1的磁芯11数量为至少一个，以图4所示的分包磁开关1采用两个磁芯11数量为例，线圈12通过两处冷压端子分别电连接于两个磁芯11的端接板的中部位置，并保证各分包磁开关1的磁芯11的数量相等。优选的，各分包磁开关1的线圈12匝数相等，每个分包线圈12首尾相接组成一个串联磁开关，如此设置，使得各分包磁开关1的参数相同，饱合特性相同，确保均匀分压。

本申请中的磁芯11两端利用聚四氟乙烯板作绝缘保护以隔开线圈12和磁芯11，但并不限于此。

本申请的核心在于，采用分包串联结构，分包磁开关1的数量为三个及以上，采用的磁芯11数量为一个及以上，且各分包磁开关1的磁芯11和线圈12匝数相同，各分包线圈12的中间点连接磁芯11，各分包磁开关1的两端面采用聚四氟乙烯板绝缘，由此降低各磁芯11与线圈12之间的最高电位差，避免磁芯11和线圈12发生被击穿的风险，提升使用的安全性。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的分包串联磁压缩开关进行了详细介绍。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 (6)

1.一种分包串联磁压缩开关，包括分包磁开关(1)，所述分包磁开关(1)包括磁芯(11)、环绕于所述磁芯(11)的线圈(12)和安装于所述磁芯(11)两端面的绝缘板(13)，其特征在于，所述分包磁开关(1)的数量为至少三个，各所述分包磁开关(1)的线圈(12)首尾相接串联形成串联磁开关。

2.根据权利要求1所述的分包串联磁压缩开关，其特征在于，各所述分包磁开关(1)的线圈(12)在所述线圈(12)的中间位置与所述磁芯(11)相连接。

3.根据权利要求1所述的分包串联磁压缩开关，其特征在于，各所述分包磁开关(1)的线圈(12)通过冷压端子及螺丝锁附于所述磁芯(11)。

4.根据权利要求1所述的分包串联磁压缩开关，其特征在于，所述分包磁开关(1)的磁芯(11)数量为至少一个，且各所述分包磁开关(1)的磁芯(11)的数量相等。

5.根据权利要求4所述的分包串联磁压缩开关，其特征在于，各所述分包磁开关(1)的线圈(12)匝数相等。

6.根据权利要求1～5任一项所述的分包串联磁压缩开关，其特征在于，所述绝缘板(13)材料为聚四氟乙烯。

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