CN216054197U - 电子变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电子变压器，包括：磁芯和骨架；所述第一磁芯体包括第一壳体和第一中柱，所述第二磁芯体包括第二壳体和第二中柱；所述第一壳体与所述第二壳体合围形成有环绕所述第一中柱与所述第二中柱的容置腔，且所述第一壳体和所述第二壳体的同一侧有连通所述容置腔的开口；所述骨架包括有绕线架，所述绕线架包括有绕线柱，所述绕线柱沿其轴线方向贯穿设置有通孔，所述绕线柱套设于所述第一中柱和所述第二中柱上。本实用新型技术方案提供的电子变压器能够提高功率密度以及提高生产效率。

Description

电子变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器领域，特别涉及一种电子变压器。

背景技术

变压器是变换电压，电流和阻抗的器件。变压器由磁芯和线圈组成，线圈包括线圈绕组和骨架(如需要)。线圈绕组一般有两个或两个以上数量的绕组。磁芯和线圈合称变压器本体，是建立磁场和传输能量的基础。

现有变压器的Ae值小，变压器所需的绕组匝数多，功率密度小。另外，变压器的绕组出线空间小，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电子变压器，旨在解决目前变压器功率密度小、生成效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种电子变压器，包括：磁芯和骨架；

所述磁芯包括两个相对设置的第一磁芯体和第二磁芯体；

所述第一磁芯体包括第一壳体和设于所述第一壳体内的第一中柱，所述第二磁芯体包括有第二壳体和设于所述第二壳体内的第二中柱；

所述第一壳体与所述第二壳体合围形成有环绕所述第一中柱与所述第二中柱的容置腔，且所述第一壳体和所述第二壳体的同一侧有连通所述容置腔的开口；

所述骨架包括绕线架，所述绕线架包括有绕线柱，所述绕线柱沿其轴线方向贯穿设置有通孔，所述绕线柱套设于所述第一中柱和所述第二中柱上；

所述骨架与所述磁芯配合时，所述第一中柱与所述第二中柱分别由所述绕线柱的两端伸入至所述通孔内，且所述第一壳体和所述第二壳体抵接，所述绕线柱位于所述容置腔内。

可选地，所述通孔中与所述第一中柱配合的为第一部分，所述通孔中与所述第二中柱配合的为第二部分，所述第一部分内壁与所述第一中柱相适配，所述第二部分内壁与所述第二中柱相适配。

可选地，所述第一壳体包括第一底板和第一边柱，所述第一边柱环绕所述第一中柱设置，且所述第一边柱与所述第一中柱均连接在所述第一底板的同一侧；

所述第二壳体包括第二底板和第二边柱，所述第二边柱环绕所述第二中柱设置，且所述第二边柱与所述第二中柱均连接在所述第二底板的同一侧；

所述第一边柱背离所述第一底板的端面和所述第二边柱背离所述第二底板的端面叠合设置。

可选地，所述第一边柱包括内壁面，所述内壁面包括第一内顶壁以及分别与所述第一内顶壁的两端连接的第一内侧壁；

所述第二边柱的形状与所述第一边柱的形状相同。

可选地，所述第一底板形成所述容置腔的第一内底面和所述第二底板形成所述容置腔的第二内底面均为平面状。

可选地，所述绕线架还包括有平行设置的第一挡板与第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板分别连接在所述绕线柱两端，且所述通孔还贯穿所述第一挡板与所述第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板均位于所述容置腔内。

可选地，所述第一挡板、所述第二挡板以及所述绕线柱的外侧壁之间形成绕线槽，所述绕线槽上缠绕有线圈绕组。

可选地，所述骨架结构还包括有第一基座与第二基座；

所述第一基座连接在所述第一挡板的底部并位于所述第一挡板背离所述绕线柱的一面；

所述第二基座连接在所述第二挡板的底部并位于所述第二挡板背离所述绕线柱的一面。

可选地，所述第一基座与所述第二基座背离所述绕线柱的侧面上均设置针脚，且分别沿所述第一基座与第二基座的长度方向间隔设置有若干个所述针脚，相邻两个所述针脚之间贯穿有引线槽，所述线圈绕组通过所述引线槽连接所述针脚。

可选地，所述第一边柱底面位于所述第一基座顶面，所述第二边柱底面位于所述第二基座顶面；

或，所述第一中柱的底面与所述第一底板的底面齐平设置；

所述第二中柱的底面与所述第二底板的底面齐平设置。

本实用新型技术方案通过采用将变压器的磁芯结构的第一中柱和第二中柱与骨架的通孔配合，且第一壳体与第二壳体配合围成容纳绕线柱的容置腔，骨架的绕线柱开设通孔，第一中柱与第二中柱分别由通孔的两端伸入至通孔内。这样，一方面能够增大变压器的Ae值，减少变压器所需的绕线匝数，从而减少铜损，节省铜线用量，提高功率密度；另一方面能够增大变压器出线空间，提高生产效率。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电子变压器实施例的结构示意图；

图2为本实用新型电子变压器实施例的爆炸图；

图3为本实用新型电子变压器骨架的结构示意图；

图4为本实用新型电子变压器磁芯的结构示意图；

图5为本实用新型电子变压器第一磁芯体的结构示意图；

图6为本实用新型电子变压器第二磁芯体的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						A	磁芯	211	第二底板	360	第二内底面
B	骨架	212	第二边柱	400	绕线架
						100	第一磁芯体	220	第二中柱	410	绕线柱
110	第一壳体	221	第三半圆柱面	420	第一挡板
						111	第一底板	222	第四半圆柱面	430	第二挡板
112	第一边柱	223	第二平面	440	第一基座
						120	第一中柱	300	容置腔	450	第二基座
121	第一半圆柱面	310	第一内侧壁	500	通孔
						122	第二半圆柱面	320	第一内顶壁	600	绕线槽
123	第一平面	330	第二内侧壁	700	线圈绕组
						200	第二磁芯体	340	第二内顶壁	800	针脚
210	第二壳体	350	第一内底面	900	引线槽

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电子变压器，可用于DC/DC电源变压，终端产品包括手机充电器，5G设备供电电源等。

在本实用新型实施例中，如图1-6所示，该电子变压器，包括：磁芯A和骨架B；

所述磁芯A包括两个相对设置的第一磁芯体100和第二磁芯体200，所述第一磁芯体100包括第一壳体110和第一中柱120，所述第二磁芯体200包括有第二壳体210和第二中柱220；

所述第一壳体110与所述第二壳体210合围形成有环绕所述第一中柱120与第二中柱220的容置腔300，并且所述第一壳体和所述第二壳体的同一侧有连通所述容置腔300的开口；

所述骨架B包括绕线架400，所述绕线架400包括绕线柱410，所述绕线柱410沿其轴线方向贯穿设置有通孔500，所述绕线柱410套设于所述第一中柱和所述第二中柱上；

所述骨架B与所述磁芯配合时，所述第一中柱120与所述第二中柱220分别由所述绕线柱410的两端伸入至所述通孔500内，且所述第一壳体和所述第二壳体抵接，所述绕线柱410位于所述容置腔300内。

在本实施例中，第一磁芯体100与第二磁芯体200对称设置。第一壳体110与第二壳体210的外侧面包括相互垂直设置的四个方形表面，其中，三个方形表面均连接第四个方形表面的壳体结构。第一中柱120与第二中柱220为实心体结构，在实际中，第一中柱120与第二中柱220均为两个半圆柱体之间连接方形主体的结构。所述第一中柱120包括有相对设置的第一半圆柱面121和第二半圆柱面122以及连接所述第一半圆柱面121和所述第二半圆柱面122的两个第一平面123，所述第二中柱220包括有相对设置的第三半圆柱面221和第四半圆柱面222以及连接所述第三半圆柱面221与所述第四半圆柱面222的两个第二平面223，所述第一半圆柱面121和所述第三半圆柱221面位置对应，所述绕线柱410的外侧壁与所述通孔500的内壁相适配。在具体实施过程中，容置腔300包括有相互连通的第一容置腔和第二容置腔，第一中柱120与第一壳体110之间形成第一容置腔，第二中柱220与第二壳体210之间形成第二容置腔。第一半圆柱面121、第二半圆柱面与两个第一平面123之间平滑过渡，第三半圆柱面221、第四半圆柱面222与两个第二平面223之间平滑过渡。

本实用新型技术方案通过采用将变压器的磁芯结构的第一中柱120和第二中柱220与骨架的通孔500配合，且第一中柱120、第一壳体110、第二壳体210、第二中柱220配合围成容纳绕线柱410的容置腔300，骨架的绕线柱410开设通孔500，第一中柱120与第二中柱220分别由通孔500的两端伸入至通孔500内。具体的，第一中柱120的侧面包括有相对设置的第一半圆柱面121与第二半圆柱面122以及连接第一半圆柱面121与第二半圆柱面122的两第一平面123。第二中柱220的侧面包括有相对设置的第三半圆柱面221和第四半圆柱面222以及连接第三半圆柱面221和第四半圆柱面222的两个第二平面223。这样，第一中柱120与第二中柱220的垂直于两者轴线方向的截面为类似于操场跑道围成的平面，且进一步的，通孔500的内壁分别与第一中柱120与第二中柱220相适配，绕线柱410的外侧面与通孔500的内壁相适配。这样，一方面能够增大变压器的Ae值，减少变压器所需的绕线匝数，从而减少铜损，节省铜线用量，提高功率密度；另一方面能够增大变压器出线空间，提高生产效率。

可选地，所述通孔500中与所述第一中柱120配合的为第一部分，所述通孔500中与所述第二中柱220配合的为第二部分，所述第一部分内壁与所述第一中柱120相适配，所述第二部分内壁与所述第二中柱220相适配。

在本实施例中，第一中柱120与第二中柱220轮廓一致，通孔500的内壁与第一中柱120和第二中柱220的侧面相适配，这样，通孔500的孔径保持一致，进一步地，绕线柱410的外侧面轮廓与通孔500内壁相适配，保证绕线柱410侧面的平滑，便于绕线。

可选地，所述第一壳体110包括第一底板111和第一边柱112，所述第一边柱112环绕所述第一中柱120设置，且所述第一边柱112与所述第一中柱120均连接在所述第一底板111的同一侧；

所述第二壳体210包括第二底板211和第二边柱212，所述第二边柱212环绕所述第二中柱220设置，且所述第二边柱212与所述第二中柱220均连接在所述所述第二底板211的同一侧；

所述第一边柱112背离所述第一底板111的端面和所述第二边柱212背离所述第二底板211的端面叠合设置。

在本实施例中，第一边柱112和第一中柱120均与第一底板111垂直设置，并连接在第一底板111的同一侧；第一边柱112与第二中柱220均与第二底板211垂直设置，并连接在第二底板211的同一侧。具体的，第一边柱112连接在第一底板111的边缘，第二边柱212连接在第二底板211的边缘。第一中柱120与第一边柱112背离第一底板111的一端端面齐平，第二中柱220与第二边柱212背离第二底板211的一端端面齐平，便于第一磁芯体100与第二磁芯体200之间的配合。另外，第一半圆柱面121与第一边柱112靠近开口的平面齐平设置，第三半圆柱面221与第二边柱212靠近开口的平面齐平设置。在具体实施过程中，第一中柱120、第一底板111以及第一边柱112三者为一体结构；第二中柱220、第二底板211以及第二边柱212三者为一体结构。这样，第一磁芯体100与第二磁芯体200机构均为一体成型结构，提高磁芯的整体强度，简化生产工艺。

进一步地，所述第一边柱112包括内壁面，所述内壁面包括第一内顶壁320以及分别与所述第一内顶壁320的两端连接的第一内侧壁310；所述第二边柱212的形状与所述第一边柱112的形状相同。

在具体实施过程中，第一边柱112的内壁面即为所述容置腔300的内壁面，具体的，包括两相对的第一内侧壁310以及连接两第一内侧壁310的第一内顶壁320，其中，两所述第一内侧壁310为与所述第一平面123平行设置的平面状，所述第一内顶壁320为与所述第一半圆柱面121适配的弧面状；

所述第二边柱212具有形成所述容置腔300的内壁面、并包括两相对的第二内侧壁330以及连接两第二内侧壁330的第二内顶壁340，其中，两所述第二内侧壁330为与所述第二平面223平行设置的平面状，所述第二内顶壁340为与所述第三半圆柱面221适配的弧面状；

进一步地，所述第一底板111形成所述容置腔300的第一内底面350和所述第二底板211形成所述容置腔300的第二内底面360均为平面状。

在本实施例中，两第一内侧壁310形成第一容置腔的侧壁，两第二内侧壁330形成第二容置腔的侧壁。第一内顶壁320形成第一容置腔的顶壁，第二内顶壁340形成第二容置腔的顶壁，然后共同构成容置腔300的内壁面。容置腔300的面积能够保证容纳绕线柱410的顶面及两侧面。

第一内底面350和第二内底面360平行设置。具体的，第一中柱120与第一边柱112之间的第一底板111部分形成第一内底面350，第二中柱220与第二边柱212之间的第二底板211部分形成第二内底面360。

可选地，所述绕线架400还包括有平行设置的第一挡板420与第二挡板430，所述第一挡板420与所述第二挡板430分别连接在所述绕线柱410两端，且所述通孔500还贯穿所述第一挡板420与所述第二挡板430，所述第一挡板420和所述第二挡板430均位于所述容置腔300内。

在本实施例中，第一挡板420与第二挡板430为薄板结构，板面贴合固定在绕线柱410的两端，通孔500贯穿第一挡板420与第二挡板430且孔径一致。具体的，第一挡板420位于第一容置腔内，第二挡板430位于第二容置腔内，且第一挡板420与第二挡板430位于容置腔300内的部分轮廓与容置腔300的内壁面相适配。第一挡板420延伸出容置腔300的部分连接有第一底面，第一底面为平面状，第二挡板430延伸出容置腔300的部分连接有第二底面，第二底面也为平面状。

可选地，所述第一挡板420、所述第二挡板430以及所述绕线柱410的外侧壁之间形成绕线槽600，所述绕线槽600上缠绕有线圈绕组700。

在本实施例中，第一挡板420与第二挡板430的边缘均沿绕线柱410径向方向延伸出绕线柱410侧面，这样，第一挡板420边缘以及第二挡板430边缘均与绕线柱410的侧面形成高度差，由此，在第一挡板420、第二挡板430和绕线柱410外侧壁之间形成绕线槽600，绕线槽600上缠绕线圈绕组700。

可选地，所述骨架结构还包括有第一基座440与第二基座450；

所述第一基座440连接在所述第一挡板420的底部并位于所述第一挡板420背离所述绕线柱410的一面；

所述第二基座450连接在所述第二挡板430的底部并位于所述第二挡板430背离所述绕线柱410的一面。

在具体实施过程中，第一基座440与第二基座450为方形柱状结构，且第一基座440与第二基座450平行设置，平行延伸方向即为第一基座440与第二基座450的长度方向，第一基座440与第二基座450相对的两侧面分别对应连接第一挡板420与第二挡板430。第一挡板420的底面与第一基座440的底面齐平，第二挡板430的底面与第二基座450的底面齐平。

可选地，所述第一基座440与所述第二基座450背离所述绕线柱410的侧面上均设置针脚800，且分别沿所述第一基座440与第二基座450的长度方向间隔设置有若干个所述针脚800，相邻两个所述针脚800之间贯穿有引线槽900，所述线圈绕组700通过所述引线槽900连接所述针脚800。

进一步地，第一基座440与第二基座450的底面均开设有引线槽900，引线槽900的方向与针脚800的延伸方向一致。引线槽900贯穿第一基座440与第二基座450的底面设置，且两个基座上的引线槽900对应设置。第一挡板420和第二挡板430上均开设有与引线槽900对应的槽口，使引线槽900内壁平滑延伸，且引线槽900的顶部设置有斜面，这样，第一基座440两侧的引线槽900的口大小不同，第二基座450两侧的引线槽900的口大小不同。

在实际中，针脚800用于焊线，针脚800的一端连接在第一基座440上，另一端向背离第一基座440的方向延伸，并呈阶梯状弯折设置。第二基座450上的针脚800同理设置。线圈绕组700的绕线通过容置腔300的开口，经过引线槽900，连接针脚800。

可选地，所述第一边柱112底面位于所述第一基座440顶面，所述第二边柱212底面位于所述第二基座450顶面；或，所述第一中柱120的底面与所述第一底板111的底面齐平设置；

所述第二中柱220的底面与所述第二底板211的底面齐平设置。

在本实施例中，第一中柱120的底面即为第二半圆柱面122，第二中柱220的底面即为第四半圆柱面222，具体的，第二半圆柱面122的底部与第一底板111的底面齐平，第四半圆柱面222的底部与第二底板211的底面齐平。第一磁芯体100与第二磁芯体200包裹骨架的第一挡板420和第二挡板430以及绕线柱410的两侧面和顶面，将第一基座440、第二基座450以及针脚800暴露在外面，便于针脚800与其他结构连接。

本实用新型提出的电子变压器，在具体实施过程中，一方面，该磁芯的型号定义为EPO13，现有技术中，中柱为圆柱形的磁芯的型号定义为EP13，EPO13与传统EP13相比，在相同的电感(L)，电流(I)和磁场强度(B)下，EPO13的Ae值34mm²，EP13的Ae值19.5mm²，EPO13的Ae值是EP13的1.74倍，所以EPO13所需要的匝数是EP13的57％。

采用相同线径线圈绕组，EP13如果绕10匝，EPO13只需绕6匝，故采用EPO13绕制，铜损是EP13的60％。

另一方面，现有技术中，中柱为半圆柱体连接方主体成型的结构磁芯的型号定义为EPD13，EPO13与EPD13相比，EPO13的出线口宽4mm，EPD13出线口宽3mm，EPO13的出线口宽是EPD13的1.3倍，所以可以更方便排布引出线，提高生产效率。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子变压器，其特征在于，包括：磁芯和骨架；

所述磁芯包括两个相对设置的第一磁芯体和第二磁芯体；

所述第一磁芯体包括第一壳体和设于所述第一壳体内的第一中柱，所述第二磁芯体包括第二壳体和设于所述第二壳体内的第二中柱；

所述第一壳体与所述第二壳体合围形成有环绕所述第一中柱与所述第二中柱的容置腔，且所述第一壳体和所述第二壳体的同一侧有连通所述容置腔的开口；

所述骨架包括绕线架，所述绕线架包括绕线柱，所述绕线柱沿其轴线方向贯穿设置有通孔，所述绕线柱套设于所述第一中柱和所述第二中柱上；

所述骨架与所述磁芯配合时，所述第一中柱与所述第二中柱分别由所述绕线柱的两端伸入至所述通孔内，且所述第一壳体和所述第二壳体抵接，所述绕线柱位于所述容置腔内；

所述第一壳体包括第一底板和第一边柱，所述第一边柱环绕所述第一中柱设置，且所述第一边柱与所述第一中柱均连接在所述第一底板的同一侧；

所述第二壳体包括第二底板和第二边柱，所述第二边柱环绕所述第二中柱设置，且所述第二边柱与所述第二中柱均连接在所述第二底板的同一侧；

所述第一边柱背离所述第一底板的端面和所述第二边柱背离所述第二底板的端面叠合设置；

所述第一边柱包括内壁面，所述内壁面包括第一内顶壁以及分别与所述第一内顶壁的两端连接的第一内侧壁；

所述第二边柱的形状与所述第一边柱的形状相同。

2.如权利要求1所述的电子变压器，其特征在于，所述通孔中与所述第一中柱配合的为第一部分，所述通孔中与所述第二中柱配合的为第二部分，所述第一部分内壁与所述第一中柱相适配，所述第二部分内壁与所述第二中柱相适配。

3.如权利要求1所述的电子变压器，其特征在于，所述第一底板形成所述容置腔的第一内底面和所述第二底板形成所述容置腔的第二内底面均为平面状。

4.如权利要求3所述的电子变压器，其特征在于，所述绕线架还包括平行设置的第一挡板与第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板分别连接在所述绕线柱两端，且所述通孔还贯穿所述第一挡板与所述第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板均位于所述容置腔内。

5.如权利要求4所述的电子变压器，其特征在于，所述第一挡板、所述第二挡板以及所述绕线柱的外侧壁之间形成绕线槽，所述绕线槽上缠绕有线圈绕组。

6.如权利要求5所述的电子变压器，其特征在于，所述骨架还包括第一基座与第二基座；

所述第一基座连接在所述第一挡板的底部并位于所述第一挡板背离所述绕线柱的一面；

所述第二基座连接在所述第二挡板的底部并位于所述第二挡板背离所述绕线柱的一面。

7.如权利要求6所述的电子变压器，其特征在于，所述第一基座与所述第二基座背离所述绕线柱的侧面上均设置针脚，且分别沿所述第一基座与第二基座的长度方向间隔设置有若干个所述针脚，相邻两个所述针脚之间贯穿有引线槽，所述线圈绕组通过所述引线槽连接所述针脚。

8.如权利要求6所述的电子变压器，其特征在于，所述第一边柱底面位于所述第一基座顶面，所述第二边柱底面位于所述第二基座顶面；

或，所述第一中柱的底面与所述第一底板的底面齐平设置；

所述第二中柱的底面与所述第二底板的底面齐平设置。

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