CN216648042U - 一种电源变压器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及变压器的技术领域，尤其是涉及一种电源变压器，包括绕筒，所述绕筒的外侧壁上绕设有线圈，所述绕筒的一端插接有顶部磁芯，另一端插接有底部磁芯，所述顶部磁芯和所述底部磁芯均设置为E型磁芯，所述顶部磁芯与所述底部磁芯间留有气隙。本申请能够降低电源变压器磁芯饱和的概率，并降低电源变压器因磁饱和而损坏的概率。

Description

一种电源变压器

技术领域

本申请涉及变压器的技术领域，尤其是涉及一种电源变压器。

背景技术

电源变压器是一种软磁电磁元件，主要功能为功率传送、电压变换和绝缘隔离，在电源技术中和电力电子技术中得到了广泛的应用。

磁饱和是磁性材料的一种物理特性，指的是导磁材料由于物理结构的限制，所通过的磁通量无法无限增大，从而保持在一定数量的状态。当电源变压器的磁芯达到饱和状态后，磁通量基本不再变化，使得电源变压器中出现恒定磁场，卷绕在磁芯上的线圈会失去电感、电抗。此时线圈总的电阻趋向零，即使线圈两端的电压不高，也会产生大电流，增加铜耗，甚至会烧毁线圈。

针对上述中的相关技术，发明人认为，电源变压器容易因磁芯物理结构的限制进入磁饱和状态，并因此损坏线圈甚至电源变压器。

实用新型内容

为了降低电源变压器磁芯饱和的概率，并降低电源变压器因磁饱和而损坏的概率，本申请提供一种电源变压器。

本申请提供的一种电源变压器采用如下的技术方案：

一种电源变压器，包括绕筒，所述绕筒的外侧壁上绕设有线圈，所述绕筒的一端插接有顶部磁芯，另一端插接有底部磁芯，所述顶部磁芯和所述底部磁芯均设置为E型磁芯，所述顶部磁芯与所述底部磁芯间留有气隙。

通过采用上述技术方案，顶部磁芯与底部磁芯间留有气隙，能够增大线圈的饱和电流，减小磁导率，降低磁芯的磁通密度，从而有效降低了磁芯饱和的概率，进而降低了电源变压器因磁饱和而损坏的概率。

优选的，所述顶部磁芯包括顶板，所述顶板的一侧设置有顶部中心柱以及分设于顶部中心柱两侧的顶部侧柱，所述底部磁芯包括底板，所述底板的一侧设置有底部中心柱以及分设于底部中心柱两侧的底部侧柱，所述顶部中心柱与所述底部中心柱均包括多个磁芯片，多个所述磁芯片沿所述绕筒的轴线依次排列，相邻两所述磁芯片绝缘间隔设置。

通过采用上述技术方案，顶部中心柱与底部中心柱中设置有多个绝缘间隙，进一步增大了线圈的饱和电流，减小了磁导率，从而进一步降低了磁芯饱和的概率。

优选的，相邻两所述磁芯片间设置有分隔板。

通过采用上述技术方案，相邻两磁芯片间的分隔板即为磁路上的绝缘间隙，分隔板在提供绝缘间隙的同时，还具有良好的连接强度，提高了顶部中心柱和底部中心柱的整体结构强度。

优选的，所述分隔板由PCB板材制成。

通过采用上述技术方案，由PCB板材制成的分隔板在起到绝缘作用的同时，还具有较好的耐高温能力，降低了分隔板因温度较高而损坏的概率。

优选的，所述顶部中心柱与所述底部中心柱均呈圆柱状设置，所述顶部侧柱和所述底部侧柱靠近所述绕筒的侧壁均设置为圆柱面。

通过采用上述技术方案，顶部中心柱和底部中心柱的横截面均与绕筒内腔的断面相同，顶部侧柱和底部侧柱的内侧面均与绕筒同轴设置，有利于顶部磁芯以及底部磁芯与绕筒的紧密配合。且最大化顶部中心柱以及底部中心柱的横截面面积，有利于最大磁通量的增加，也能够降低磁饱和现象发生的概率。

优选的，所述绕筒靠近所述底板的一端设置有卡接框，所述底板卡接于卡接框。

通过采用上述技术方案，卡接框卡接并固定连接于集成电路板，从而实现了电源变压器在集成电路板上的稳固安装，同时，卡接框对底板有限位的作用，限制了底板相对绕筒的转动。

优选的，所述顶部侧柱与所述底部侧柱相互靠近的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，顶部侧柱和底部侧柱的固定连接实现了顶部磁芯和底部磁芯的固定连接，从而提高了电源变压器整体的结构稳定性。

优选的，所述顶部磁芯与所述底部磁芯的结构和尺寸均相同。

通过采用上述技术方案，相同结构的顶部磁芯和底部磁芯减少了电源变压器零部件的种类，提高了零部件的通用性，进而提高了电源变压器的生产效率和维修效率。

优选的，所述线圈的外侧包覆有压敏胶带。

通过采用上述技术方案，压敏胶带具有连接固定的作用，提高了线圈在绕筒上的连接稳定性，除此之外，压敏胶带还具有较好的拉伸强度、较好的绝缘性能以及较好的阻燃和耐高温能力。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

顶部磁芯与底部磁芯间留有气隙，能够增大线圈的饱和电流，减小磁导率，降低磁芯的磁通密度，从而有效降低了磁芯饱和的概率，进而降低了电源变压器因磁饱和而损坏的概率；

顶部中心柱与底部中心柱中设置有多个绝缘间隙，进一步增大了线圈的饱和电流，减小了磁导率，从而进一步降低了磁芯饱和的概率。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中卡接框和绕筒的结构示意图；

图3是本申请实施例的剖视图；

图4是本申请实施例的爆炸视图；

图5是本申请实施例中顶部中心柱和底部中心柱的爆炸视图。

附图标记：1、卡接框；11、长边侧板；12、宽边侧板；13、针脚安装座；14、针脚；2、绕筒；21、限位板；3、线圈；4、压敏胶带；5、顶部磁芯；51、顶板；52、顶部中心柱；521、磁芯片；522、分隔板；53、顶部侧柱；6、底部磁芯；61、底板；62、底部中心柱；63、底部侧柱。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电源变压器。

参照图1和图2，电源变压器包括卡接框1，卡接框1整体呈矩形框状设置，包括两个长边侧板11和两个宽边侧板12，宽边侧板12的高度大于长边侧板11的高度。宽边侧板12插接于集成电路板，长边侧板11抵接于集成电路板，从而实现卡接框1在集成电路板上的固定连接，卡接框1为电源变压器上其它零部件的安装提供了稳定的安装基座。

参照图2，两长边侧板11相互远离的一侧均设置有多个针脚安装座13，针脚安装座13沿长边侧板11的长度方向均匀排列，针脚安装座13上插接有针脚14。卡接框1上针脚14的设置为电源变压器上其它零部件与集成电路板的电连接提供了便捷性。

卡接框1上设置有绕筒2，绕筒2整体呈圆筒状设置，绕筒2的两端均一体设置有限位板21，限位板21设置为环盘状，并与绕筒2同轴设置。卡接框1固定连接于限位板21远离绕筒2的一侧。

参照图3，绕筒2上套设有线圈3，线圈3由漆包线绕设而成，并位于两限位板21之间。两限位板21对线圈3有限位的作用，限制了线圈3沿绕筒2轴向的滑移，提高了线圈3在绕筒2上的连接稳定性。线圈3的外侧包覆有压敏胶带4，压敏胶带4除具有基础的连接固定作用外，还具有较好的拉伸强度、较好的绝缘性能以及较好的阻燃和耐高温能力。

参照图1和图4，绕筒2远离卡接框1的一端插接有顶部磁芯5，顶部磁芯5设置为E型磁芯，顶部磁芯5包括长方体状的顶板51，顶板51的一侧一体设置有顶部中心柱52，顶部中心柱52的两侧对称设置有顶部侧柱53，顶部侧柱53与顶板51一体成型设置。顶板51抵接于限位板21远离绕筒2的一侧，顶部中心柱52插接于绕筒2的内腔，两顶部侧柱53靠近绕筒2的侧壁设置。

绕筒2靠近卡接框1的一端插接有底部磁芯6，底部磁芯6与顶部磁芯5的结构和尺寸均相同，顶部磁芯5和底部磁芯6相同的结构减少了电源变压器的零部件种类，提高了电源变压器零部件的通用性，有利于电源变压器生产效率和维修效率的提高。

参照图1和图4，与顶部磁芯5相似，底部磁芯6也设置为E型磁芯，包括底板61、底部中心柱62以及两个底部侧柱63。底板61卡接于卡接框1内，且底板61的厚度与长边侧板11的高度相等，底板61抵接于限位板21远离绕筒2的一侧。当卡接框1卡接并固定连接于集成电路板时，限位板21与集成电路板共同夹持底板61，从而实现了底部磁芯6在电源变压器中的稳固设置。

顶部中心柱52和底部中心柱62均呈圆柱状设置，顶部侧柱53和底部侧柱63靠近绕筒2的一侧均设置为圆柱面，且该圆柱面与绕筒2同轴设置。圆柱状的中心柱和内侧为圆柱面的侧柱均有利于磁芯与绕筒2的紧密配合。且中心柱和侧柱均具有较大的横截面面积，提高了最大磁通量，从而能够降低磁饱和现象发生的概率。

参照图5，顶部中心柱52包括多个磁芯片521和多个分隔板522，磁芯片521和分隔板522沿顶部中心柱52的轴线依次间隔设置并粘连。与顶部中心柱52相同，底部中心柱62也包括多个磁芯片521和多个分隔板522，且设置方式相同。分隔板522由PCB板材制成，PCB板材制成的分隔板522不仅能够起到绝缘的效果，还具有较好的耐高温能力。

参照图3，顶部中心柱52与底部中心柱62间留有气隙，分隔板522和两中心柱间的气隙均具有隔绝磁路的作用，能够增大线圈3的饱和电流，减小磁导率，降低磁芯的磁通密度，从而有效降低了磁芯饱和的概率，并降低了电源变压器因磁饱和而损坏的概率。

顶部侧柱53和底部侧柱63相互靠近的一端固定连接，本申请实施例中，顶部侧柱53和底部侧柱63通过粘连的方式实现固定连接。顶部磁芯5通过顶部侧柱53实现与底部磁芯6的固定连接，从而实现了顶部磁芯5在电源变压器中的稳固连接。

本申请实施例一种电源变压器的实施原理为：

电源变压器通过卡接框1固定连接于集成电路板，电源变压器在集成电路板上的固定连接也为线圈3与集成电路板的电连接提供了便捷性。顶部磁芯5和底部磁芯6扣接闭合，形成磁路。在磁路中，顶部中心柱52和底部中心柱62间存在有气隙，顶部中心柱52和底部中心柱62中还设置有分隔板522，气隙和分隔板522均为磁路中的磁阻增大的位置，能够增加电源变压器中的饱和电流，减小磁导率，从而降低了磁芯饱和的概率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电源变压器，其特征在于，包括绕筒(2)，所述绕筒(2)的外侧壁上绕设有线圈(3)，所述绕筒(2)的一端插接有顶部磁芯(5)，另一端插接有底部磁芯(6)，所述顶部磁芯(5)和所述底部磁芯(6)均设置为E型磁芯，所述顶部磁芯(5)与所述底部磁芯(6)间留有气隙。

2.根据权利要求1所述的一种电源变压器，其特征在于，所述顶部磁芯(5)包括顶板(51)，所述顶板(51)的一侧设置有顶部中心柱(52)以及分设于顶部中心柱(52)两侧的顶部侧柱(53)，所述底部磁芯(6)包括底板(61)，所述底板(61)的一侧设置有底部中心柱(62)以及分设于底部中心柱(62)两侧的底部侧柱(63)，所述顶部中心柱(52)与所述底部中心柱(62)均包括多个磁芯片(521)，多个所述磁芯片(521)沿所述绕筒(2)的轴线依次排列，相邻两所述磁芯片(521)绝缘间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种电源变压器，其特征在于，相邻两所述磁芯片(521)间设置有分隔板(522)。

4.根据权利要求3所述的一种电源变压器，其特征在于，所述分隔板(522)由PCB板材制成。

5.根据权利要求2所述的一种电源变压器，其特征在于，所述顶部中心柱(52)与所述底部中心柱(62)均呈圆柱状设置，所述顶部侧柱(53)和所述底部侧柱(63)靠近所述绕筒(2)的侧壁均设置为圆柱面。

6.根据权利要求2所述的一种电源变压器，其特征在于，所述绕筒(2)靠近所述底板(61)的一端设置有卡接框(1)，所述底板(61)卡接于卡接框(1)。

7.根据权利要求2所述的一种电源变压器，其特征在于，所述顶部侧柱(53)与所述底部侧柱(63)相互靠近的一端固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种电源变压器，其特征在于，所述顶部磁芯(5)与所述底部磁芯(6)的结构和尺寸均相同。

9.根据权利要求1所述的一种电源变压器，其特征在于，所述线圈(3)的外侧包覆有压敏胶带(4)。

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