CN217933433U - 一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关电源变压器技术领域，尤其涉及一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，包括线圈组件、及安装于线圈组件上的上磁芯与下磁芯，所述上磁芯、线圈组件及下磁芯依次堆叠设置，所述上磁芯与下磁芯安装后包围在所述线圈组件外侧，所述线圈组件底部设有绝缘底壳，所述线圈组件、上磁芯及下磁芯的组合件共同嵌合于绝缘底壳内。本实用新型的上磁芯、线圈组件及下磁芯堆叠式安装，使线圈组件安装后整体被包围在下磁芯的容纳腔内，大幅降低了变压器的高度，实现了变压器的平面化设置；并且绝缘底壳的设置，使线圈组件和上磁芯与下磁芯的的装配体共同安装在绝缘底壳内，实现了四周的物理隔离，加了变压器的绝缘效果。

Description

一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器

技术领域

本实用新型涉及开关电源变压器技术领域，尤其涉及一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器。

背景技术

开关电源变压器是一种高频化电能转换装置，在电路中除了普通变压器的电压变换功能，还兼具绝缘隔离与功率传送功能，通常包括磁芯、绕制于磁芯上的线圈和安装在磁芯上的引脚端子，通过将线圈的端部与对应的引脚端子焊接进行使用。

目前，现有技术中的开关电源变压器通常为非包围式磁芯，磁芯利用率低，且无法完全包裹住线圈将内部工作的高频脉冲线圈的磁力线屏蔽，容易造成漏磁；同时，现有的开关电源变压器为了达到安全规范标准的隔离要求，现有技术一般采用加长型骨架的方式解决，然而这种结构增加了变压器的长度和体积，容易限制变压器的安装。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供了一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，增加了磁芯利用率，具有良好的磁屏蔽效果，且降低了变压器的高度与体积，实现了变压器的平面化设计。

本实用新型解决其技术问题所采取的方案是：一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，包括线圈组件及安装于线圈组件上的磁芯组，所述磁芯组包括上磁芯、下磁芯及芯柱，所述上磁芯、线圈组件及下磁芯依次堆叠设置，上磁芯与下磁芯拼接并包围在线圈组件外侧，所述芯柱与上磁芯或下磁芯连接、并插接于线圈组件内，所述线圈组件底部设有绝缘底壳所述线圈组件、上磁芯及下磁芯的组合件共同嵌合于绝缘底壳内。

进一步的，其特征在于：所述上磁芯包括顶盖，顶盖盖合于线圈组件顶部；所述下磁芯包括底盖及设于底盖四周侧壁的挡壁，所述底盖与挡壁结合形成容纳腔，所述线圈组件嵌合于容纳腔内；所述芯柱垂直连接于顶盖底部或垂直连接于底盖顶部。

进一步的，所述线圈组件包括线圈骨架与线圈绕组，所述线圈骨架包括端板与垂直设于端板上的绕线柱，所述线圈绕组缠绕于绕线柱上，所述绕线柱上设有贯穿端板设置的通孔，所述芯柱插接于通孔内。

进一步的，所述端板侧壁处设有引脚支架，所述引脚支架上安装有若干初级引脚与若干次级脚位，相邻的初级引脚之间设有线槽，所述线圈绕组的初级引线与初级引脚连接，所述线圈绕组的次级引线与次级脚位连接，所述端板与引脚支架连接的位置处设有出线挡板。

进一步的，所述引脚支架为初次级共用支架，所述初级引脚及次级脚位均设于初次级共用支架上，初级引脚等距设于初次级共用支架底部端面。

进一步的，所述引脚支架包括对称设于端板侧壁处的初级支架与次级支架，所述初级引脚等距设于初级支架底部，所述次级脚位设于次级支架上。

进一步的，所述线圈组件为集成了初级线圈与次级线圈的线圈板，所述线圈板包括板体及设于板体侧壁处的针脚支架，所述针脚支架上分别安装有初级针脚与次级针脚。

进一步的，所述针脚支架为初次级通用支架，所述初级针脚与次级针脚均安装于初次级通用支架底部端面上。

进一步的，所述针脚支架包括对称设于板体侧壁处的初级安装支架与次级安装支架，所述初级针脚安装于初级安装支架底部，所述次级针脚安装于次级安装支架底部。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过设置上磁芯与下磁芯，并将上磁芯安装在线圈组件上方，将下磁芯安装在线圈组件下方，使线圈组件安装后可被包围在上磁芯与下磁芯内，从而使线圈完全被磁芯锁包围，增加了磁芯利用率，且具有良好的磁屏蔽效果。

2、本实用新型的上磁芯、线圈组件及下磁芯堆叠式安装，使线圈组件安装后整体被包围在下磁芯的容纳腔内，并且绝缘底壳的设置，使线圈组件和上磁芯与下磁芯的装配体共同安装在绝缘底壳内，实现了四周的物理隔离，且使变压器在保证了安规隔离要求的情况下，大幅降低了变压器的高度，实现了变压器的平面化设置，扩大了变压器的使用范围。

上述说明仅是本实用新型的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一的分解图；

图3为实施例一另一种实施方式的分解图；

图4为实施例一的上磁芯为无底盖体结构时的分解图；

图5为实施例二的结构示意图；

图6为实施例二的分解图；

图7为实施例三的结构示意图；

图8为实施例三的分解图；

图9为实施例三另一种实施方式的分解图；

图10为实施例三的上磁芯为无底盖体结构时的分解图；

图11为实施例四的结构示意图；

图12为实施例四的分解图。

图中：1、线圈组件；11、通孔；2、上磁芯；21、顶盖；22、芯柱；3、下磁芯；31、底盖；32、挡壁；33、容纳腔；4、绝缘底壳； 5、线圈骨架；51、端板；52、绕线柱；53、引脚支架；531、初级引脚；532、次级脚位；533、线槽；534、出线挡板；535、隔板；54、初次级共用支架；55、初级支架；56、次级支架；6、线圈板；61、板体；62、针脚支架；621、初级针脚；622、次级针脚；63、初次级通用支架；64、初级安装支架；65、次级安装支架。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容能更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明。

需要说明的是，本文所使用的术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图12所示，一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，包括线圈组件1、及安装于线圈组件1上的磁芯组，其中，磁芯组包括上磁芯2、下磁芯3及芯柱22，本实施例的上磁芯2、线圈组件1 及下磁芯3依次堆叠设置，使变压器的整体高度得到降低，实现平面化及超薄化设计；本实施例中的上磁芯2与下磁芯3为非对称式机构，上磁芯2与下磁芯3拼接组装后可包围在线圈组件1外侧；通过设置包围式的上磁芯2与下磁芯3，使线圈组件1整体可被包围在磁芯内，对线圈组件1的磁力线进行屏蔽，避免产生磁漏现象，同时可提高磁芯组的功率密度，进而提高变压器的性能。

本实施例的芯柱可与上磁芯2或下磁芯3连接，在其中一种实施方式中，芯柱22与上磁芯2连接，如图2、图5、图8及图11所示，上磁芯2投影面为“T”形结构、包括顶盖21和垂直设于顶盖21下端面的芯柱22，其中线圈组件1端面上设有通孔11，使上磁芯2安装时，芯柱22插接于通孔11内，同时顶盖21与线圈组件1的上端面紧贴，对线圈组件1的顶部端面进行包围；本实施例的下磁芯3为无盖腔体结构、包括底盖31和设于底盖31四周的挡壁32，挡壁32包围住底盖31使下磁芯3中间形成容纳腔33，线圈组件1可嵌合于容纳腔33内，对线圈组件1的底端及四周进行包围，从而实现了对线圈组件1及绕组的全面包围；并且，上磁芯2及下磁芯3分别与线圈组件1安装连接后，下磁芯3的挡壁32顶部与上磁芯2的顶盖21 底部端面贴合，线圈组件1整体被包围在上磁芯2与下磁芯3组合形成的空间内，上磁芯2与下磁芯3组合后的高度即变压器的高度，使本实施例的变压器整体的高度得到降低，从而可实现变压器的平面化设置，扩大了变压器的安装范围；

在另一实施方式中，如图3、图4、图9及图10所示，芯柱22 与下磁芯3连接，并垂直连接在下磁芯3的底盖31顶部、并位于容纳腔33内，下磁芯3安装在线圈组件1外侧时，芯柱22插接至线圈组件1的通孔11内，亦可获得如上述相同的效果；并且，如图4和图10所示，当芯柱22设置在下磁芯3上时，为了使上磁芯2盖合在线圈组件1上时更加牢固，上磁芯2还可设置为无底盖体结构，使上磁芯2盖合在线圈组件1上时，上磁芯2的侧壁可包围在线圈组件1 的侧部、并与下磁芯3的挡壁32抵接，从而提高了芯柱22安装在下磁芯3上时上磁芯2安装的牢固度，可避免上磁芯2掉落。

本实施例的线圈组件1底部还安装有绝缘底壳4，线圈组件1、上磁芯2及下磁芯3的组合件共同嵌合于绝缘底壳4内，可加强变压器绝缘效果，并且实现了变压器长度的缩短。

实施例一：

具体的，如图1至图4所示，实施例一中的线圈组件1包括线圈骨架5与线圈绕组，线圈绕组包括有初级引线与次级引线，初级引线与次级引线可缠绕在线圈骨架5上形成初级绕组与次级绕组；本实施例的线圈骨架5包括端板51与垂直设置在端板51上的绕线柱52，初级引线与次级引线均缠绕在绕线柱52上形成初级绕组与次级绕组，实现变压器的电压变换功能；本实施例的通孔11设于绕线柱52端面、并穿透端板51，上磁芯2安装时，芯柱22插接在绕线柱52的通孔11内，同时顶盖21与绕线柱52顶部端面贴合，在下磁芯3的包围下，从而将缠绕在绕线柱52上的初级绕组与次级绕组完全包围，可对绕组的线圈磁力线进行屏蔽，避免出现漏磁现象，进而提高变压器的性能，同时也使变压器的整体高度降低，实现平面化与超薄化设计。

本实施例的端板51侧壁处设有引脚支架53，且引脚支架53上安装有若干初级引脚531与若干次级脚位532，本实施例中的线圈绕组的初级引线从绕线柱52引出后，可直接与初级引脚531连接实现与电源端的连接；本实施例的次级脚位532为线孔，线圈绕组的次级引线从绕线柱52引出后，可连接至次级脚位532的线孔内，实现与负载端的连接，并且，通过将次级脚位532设置为线孔，使次级引线与负载端连接时可直接连接至线孔内，无需安装引脚，从而简化了变压器的生产工艺，可有效降低生成本。

本实施例的相邻的初级引脚531之间设有线槽533，初级绕组的各条引出线可分别经过线槽533与各初级引脚531连接，便于初级引线的连接，并且可将各条初级引线的引出线隔开，避免相互干扰。

本实施例的端板51与引脚支架53连接的位置处还设有出线挡板534，使各条初级引线与各条次级引线引出时，均可通过出线挡板 534相互隔开，避免各调初级引线与次级引线引出时相互缠绕影响变压器的正常工作。

实施例一的引脚支架53为初次级共用支架54，即初级引脚531 和脚位均设置于初次级共用支架54上，减少了支架的设置，可进一步减小变压器的体积；本实施例的初次级共用支架54为长方体结构，并设置于端板51侧壁处，初级引脚531和次级脚位532分别设置在初次级共用支架54的两端，使初级引线与次级引线连接至初次级引线支架上时可分隔开来；同时，实施例一的初级引脚531固定安装于初次级共用支架54远离端板51一侧底部，且初次级共用支架54底部设有将初级引脚531与次级脚位532分隔开的隔板535，可增加初级引线与次级引线之间的安全距离，并且可避免初级引线与次级引线分别与初级引脚531及次级脚位532连接时相互缠绕。

实施例二：

如图5和图6所示，与实施例一的不同之处在于，实施例二的引脚支架53包括有对称设置在端板51侧壁处的初级支架55与次级支架56，通过将初级支架55与次级支架56分开设置，可增大初级引线与次级引线之间的安全绝缘距离，从而保证变压器的性能；本实施例的各初级引脚531等距设置在初级支架55底部，初级线圈的引出线可分别连接至各初级引脚531上实现与电源端的连接；同时，实施例二的初级支架55及次级支架56与端板51的连接位置上均设置有出线挡板534，使与初级引脚531连接的各条初级引线及与次级支架 56连接的各条次级引线均可通过出线挡板534分离开来，避免相互干扰。

实施例三：

如图7至图10所示，与实施例一及实施例二的不同之处在于，实施例三的线圈组件1为集成了初级线圈与次级线圈的线圈板6，与实施例一及实施例二相比，实施例三的线圈板6无需设置绕线柱52，使得线圈板6的整体高度等到降低，从而使变压器的整体高度降低，实现变压器的平面化设计；其中，线圈板6包括板体61及设于板体 61侧壁处的针脚支架62，针脚支架62上分别安装有初级针脚621 与次级针脚622，初级线圈及次级线圈均集成在板体61内，从而降低了线圈组件1的高度；初级线圈与次级线圈的引出线分别连接至针脚支架62上的初级针脚621与次级针脚622处，实现变压器与电源端及负载端的连接，从而实现变压器的功能。

如图9至图10所示，实施例三的针脚支架62为初次级通用支架 63，初级针脚621与次级针脚622均安装在初次级通用支架63底部的端面，板体61内部的初级线圈与次级线圈的引出线则分别连接至初级通用支架底部的初级针脚621与初级针脚621中，减少了针脚支架62的设置，从而减小了变压器的体积；并且，至设置一个初次级通用支架63，使下磁芯3只需设置一个避让针脚支架62的豁口，可增大磁芯对线圈的包围面积，从而提高本实施例的磁屏蔽功能。

实施例四：

如图11和图12所示，与实施例三的不同之处在于，实施例四的针脚支架62包括对称设于板体61侧壁处的初级安装支架64与次级安装支架65，初级针脚621安装于初级安装支架64底部，所述次级针脚622安装于次级安装支架65底部，使初级线圈及次级线圈可分别连接至初级安装支架64与次级安装支架65上实现与电源端及负载端的连接；并且，通过分别设置初级安装支架64与次级安装支架65，可增大初级引线与次级引线之间的安全绝缘距离，从而提高变压器的稳定性。

本实施例的工作原理为：本实施例通过设计非对称机构的上磁芯 2与下磁芯3，使线圈组件1安装后可被上磁芯2与下磁芯3包围，可增加磁芯的利用率，避免出现漏磁现象；并且，本实施例通过将上磁芯2、线圈组件1及下磁芯3依次堆叠设置，降低了变压器的整体高度，实现了变压器的平面化及超薄化设计，从而扩大了该变压器的适用场所；同时，本实施例通过设置绝缘底壳4，并将上磁芯2、线圈组件1及下磁芯3的装配体安装在绝缘底壳4内，可增强变压器的绝缘效果，使变压器体积减小的同时，还可实现其平稳工作。

以上所述的实施例仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型的保护范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化和修改，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，包括线圈组件(1)及安装于线圈组件(1)上的磁芯组，其特征在于：所述磁芯组包括上磁芯(2)、下磁芯(3)及芯柱(22)，所述上磁芯(2)、线圈组件(1)及下磁芯(3)依次堆叠设置，上磁芯(2)与下磁芯(3)拼接并包围在线圈组件(1)外侧，所述芯柱(22)与上磁芯(2)或下磁芯(3)连接、并插接于线圈组件(1)内，所述线圈组件(1)底部设有绝缘底壳(4)所述线圈组件(1)、上磁芯(2)及下磁芯(3)的组合件共同嵌合于绝缘底壳(4)内。

2.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述上磁芯(2)包括顶盖(21)，顶盖(21)盖合于线圈组件(1)顶部；所述下磁芯(3)包括底盖(31)及设于底盖(31)四周侧壁的挡壁(32)，所述底盖(31)与挡壁(32)结合形成容纳腔(33)，所述线圈组件(1)嵌合于容纳腔(33)内；所述芯柱(22)垂直连接于顶盖(21)底部或垂直连接于底盖(31)顶部。

3.根据权利要求2所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述线圈组件(1)包括线圈骨架(5)与线圈绕组，所述线圈骨架(5)包括端板(51)与垂直设于端板(51)上的绕线柱(52)，所述线圈绕组缠绕于绕线柱(52)上，所述绕线柱(52)上设有贯穿端板(51)设置的通孔(11)，所述芯柱(22)插接于通孔(11)内。

4.根据权利要求3所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述端板(51)侧壁处设有引脚支架(53)，所述引脚支架(53)上安装有若干初级引脚(531)与若干次级脚位(532)，相邻的初级引脚(531)之间设有线槽(533)，所述线圈绕组的初级引线与初级引脚(531)连接，所述线圈绕组的次级引线与次级脚位(532)连接，所述端板(51)与引脚支架(53)连接的位置处设有出线挡板(534)。

5.根据权利要求4所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述引脚支架(53)为初次级共用支架(54)，所述初级引脚(531)及次级脚位(532)均设于初次级共用支架(54)上，初级引脚(531)等距设于初次级共用支架(54)底部端面。

6.根据权利要求4所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述引脚支架(53)包括对称设于端板(51)侧壁处的初级支架(55)与次级支架(56)，所述初级引脚(531)等距设于初级支架(55)底部，所述次级脚位(532)设于次级支架(56)上。

7.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述线圈组件(1)为集成了初级线圈与次级线圈的线圈板(6)，所述线圈板(6)包括板体(61)及设于板体(61)侧壁处的针脚支架(62)，所述针脚支架(62)上分别安装有初级针脚(621)与次级针脚(622)。

8.根据权利要求7所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述针脚支架(62)为初次级通用支架(63)，所述初级针脚(621)与次级针脚(622)均安装于初次级通用支架(63)底部端面上。

9.根据权利要求7所述的一种磁屏蔽堆叠式平面化开关电源变压器，其特征在于：所述针脚支架(62)包括对称设于板体(61)侧壁处的初级安装支架(64)与次级安装支架(65)，所述初级针脚(621)安装于初级安装支架(64)底部，所述次级针脚(622)安装于次级安装支架(65)底部。

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