CN218182007U - 变压器结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变压器结构，以解决现有技术中漏感值不足等问题。该变压器结构，包括：绕线架，包括第一贯穿孔和第二贯穿孔，第二贯穿孔与第一贯穿孔相连通；第一绕组，位于绕线架的一端，第一绕组旋绕于第一贯穿孔外侧；第二绕组，位于绕线架的另一端，第二绕组旋绕于第一贯穿孔外侧；第一磁芯，第一磁芯的至少部分从第一贯穿孔的一端插入绕线架；第二磁芯，第二磁芯的至少部分从第一贯穿孔的另一端插入绕线架，第二磁芯与第一磁芯相耦接，形成第一磁力路径；第三磁芯，第三磁芯从第二贯穿孔插入绕线架，第三磁芯与第一磁芯和/或第二磁芯耦接，形成第二磁力路径；其中，通过第三磁芯将第一磁力路径的磁力线引导至第二磁力路径以提升漏感值。

Description

变压器结构

技术领域

本实用新型涉及变压器结构，具体地，涉及一种具有较大漏感值的变压器结构。

背景技术

漏电感(Leakage inductance)，又称漏感，是指当变压器中一次绕线与二次绕线的耦合系数小于1时，变压器的一次绕线所产生的部分磁力线无法通过二次绕线，因此产生漏磁的电感称为漏感，即部分绕线不会起到变压作用，仅产生类似扼流电感的效果。

现有的谐振变换拓扑中，需要使用谐振电感和变压器配合；谐振电感一般有两种做法：一是单独绕制一个谐振电感，这会使成本增加，体积增加；另外一种就是增加原副边绕组间间距，这一方面可能很难达到我们所需漏感值，如要达到我们所需漏感值，可能需要较大间距，这会增加变压器体积，磁耦合能力也会变差。

为此，人们希望能够有一种变压器结构能够实现增加漏感的同时，维持较小的体积和较强的磁耦合能力。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种变压器结构，通过增加旁路磁芯改变原边磁力线，形成旁路磁通以增加漏感。

为实现上述目的，本实用新型提供一种变压器结构，其特征在于，包括：绕线架，包括第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第二贯穿孔与所述第一贯穿孔相连通；第一绕组，位于所述绕线架的一端，所述第一绕组旋绕于所述第一贯穿孔外侧；第二绕组，位于所述绕线架的另一端，所述第二绕组旋绕于所述第一贯穿孔外侧；第一磁芯，所述第一磁芯的至少部分从所述第一贯穿孔的一端插入所述绕线架；第二磁芯，所述第二磁芯的至少部分从所述第一贯穿孔的另一端插入所述绕线架，所述第二磁芯与所述第一磁芯形成第一磁力路径；第三磁芯，所述第三磁芯从所述第二贯穿孔插入所述绕线架，所述第三磁芯与所述第一磁芯和所述第二磁芯形成第二磁力路径；其中，通过所述第三磁芯将所述第一磁力路径的磁力线引导至所述第二磁力路径以提升漏感值。

优选地，所述绕线架包括第一绕线部，第二绕线部，以及位于第一绕线部与第二绕线部之间的间隔部，所述第一绕线部和所述第二绕线部与所述第一贯穿孔同轴，所述第一绕组位于所述第一绕线部，所述第二绕组位于所述第二绕线部。

优选地，所述绕线架还包括隔板，所述隔板位于所述第一绕线部的两侧和所述第二绕线部的两侧，以将所述第一绕组限制在所述第一绕线部，将所述第二绕组限制在所述第二绕线部。

优选地，所述第二贯穿孔垂直于所述第一贯穿孔，所述第二贯穿孔位于所述间隔部。

优选地，所述第一磁芯和所述第二磁芯均呈E字型，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置。

优选地，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯位于所述第一磁芯与所述第二磁芯之间，所述第三磁芯的第一侧面与所述第一磁芯相连，所述第三磁芯的第二侧面与所述第二磁芯相连。

优选地，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置，所述第一磁芯、所述第二磁芯的边脚分别对应相连，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯的长度与所述第一磁芯两边脚之间的距离相匹配，所述第三磁芯的第一侧面与所述第一磁芯的中间柱相连，所述第三磁芯的第二侧面与所述第二磁芯的中间柱相连，所述第三磁芯的与所述第一侧面相垂直的第一端面与所述第一磁芯和所述第二磁芯的一侧边脚的侧面相连，所述第三磁芯的与所述第一端面相对的第二端面与所述第一磁芯和所述第二磁芯的另一侧边脚的侧面相连。

优选地，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯的长度与E字型的所述第一磁芯的中间柱至边脚的距离相匹配，所述第三磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与一侧的边脚相连。

优选地，所述第三磁芯呈T字型，所述第三磁芯的长度与E字型的所述第一磁芯的中间柱至边脚的距离相匹配，所述第三磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与一侧的边脚相连。

优选地，所述第三磁芯与所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱之间具有隔板。

优选地，该变压器结构还包括第四磁芯，所述第四磁芯呈长条状，所述第四磁芯与所述第三磁芯相对设置，所述第四磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与另一侧的边脚相连。

优选地，该变压器结构还包括第四磁芯，所述第四磁芯呈T字型，所述第四磁芯与所述第三磁芯相对设置，所述第四磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与另一侧的边脚相连。

优选地，所述绕线架还包括引脚，所述第一绕组的引出端和所述第二绕组的引出端分别与对应的所述引脚相连。

本实用新型提供的变压器结构的具有以下优点：通过设置第三磁芯，将第一磁力路径的磁力线引导至第三磁芯所处的第二磁力路径，在主路磁通外形成了旁路磁通，从而增加了漏感值，实现了较大的原边漏感，该设计省去了需额外单独绕制的谐振电感，减小了体积并节约了成本，且不会使变压器的体积明显增大或磁耦合能力大减，本实用新型提供的变压器结构，在不增加器件和变压器体积的前提下，通过改变其结构，增加旁路磁芯，改变磁力线，形成旁路磁通，实现较大的原边漏感，其结构简单，制造成本低廉，并具有多种旁路磁通的方案供选择，可以满足不同漏感值的需求，适用于多种电路。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1a为本实用新型第一实施例的变压器结构的示意图；

图1b为本实用新型第一实施例的变压器结构的截面示意图；

图1c为本实用新型第二实施例的变压器结构的截面示意图；

图2a为本实用新型第三实施例的变压器结构的示意图；

图2b为本实用新型第三实施例的变压器结构的截面示意图；

图2c为本实用新型第四实施例的变压器结构的截面示意图；

图3a为本实用新型第五实施例的变压器结构的示意图；

图3b为本实用新型第五实施例的变压器结构的截面示意图；

图3c为本实用新型第六实施例的变压器结构的截面示意图；

图4a为本实用新型第七实施例的变压器结构的的示意图；

图4b为本实用新型第七实施例的变压器结构的截面示意图；

图5a至图5f为本实用新型各实施例的磁力线的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。

图1a为本实用新型第一实施例的变压器结构的示意图；该变压器结构包括绕线架11、第一绕组12、第二绕组13、第一磁芯14、第二磁芯15和第三磁芯16。其中，绕线架11呈管状，绕线架11具有贯穿其左右两端的第一贯穿孔114，以及垂直于第一贯穿孔114贯穿其前后两端的第二贯穿孔115，绕线架11的左侧端的外侧面例如具有第一绕线部111，供第一绕组12旋绕；绕线架11的右侧端的外侧面例如具有第二绕线部112，供第二绕组13旋绕，每个绕线部的左右两侧均设置有隔板116，以将绕组限制在绕线部中，两绕线部之间还具有隔离部113，第二贯穿孔115位于间隔部113，第二贯穿孔115与第一贯穿孔114在隔离部113的位置在绕线架11内部相连通。第一磁芯14和第二磁芯15例如均为E字型，第一磁芯14与第二磁芯15的形状尺寸相对应，两者对称设置于绕线架11的左右两侧，第一贯穿孔114的尺寸形状例如与第一磁芯14和第二磁芯15的中间柱相对应，第一磁芯14和第二磁芯15的中间柱分别从绕线架11的左右两侧插入其第一贯穿孔114中，第三磁芯16例如为长条状，其截面形状尺寸与第二贯穿孔115相对应，第三磁芯16插入第二贯穿孔115中并与第一磁芯14、第二磁芯15相连，将第一磁芯14与第二磁芯15形成的第一磁力路径的磁力线引导至第三磁芯16所在的第二磁力路径上，以提升漏感值。

具体地，该绕线架11为方管状，第一贯穿孔114和第二贯穿孔115的截面均为矩形，绕线架11的左右两侧还设置有引脚117，分别供第一绕组12的引出端和第二绕组13的引出端相连。

图1b为本实用新型第一实施例的变压器结构的截面示意图；由于第一磁芯14与第二磁芯15对称设置，故以第一磁芯14为例进行说明，从图1b中可见，第一磁芯14的中间柱141插入绕线架的第一贯穿孔的一端，绕线架上的挡板116的高度小于第一磁芯14的中间柱141与边脚142之间的距离，中间柱141与边脚142朝向第二磁芯15一侧的端面齐平，均与第三磁芯16的一侧面相连，相应地，第二磁芯15与第三磁芯16的另一侧面相连，第三磁芯16长度不小于E字型的第一磁芯14的“E”字的高度，第三磁芯16从第二贯穿孔嵌入绕线架中，并将第一磁芯14与第二磁芯15相连。当然地，可以调节第三磁芯16与第一磁芯14和第二磁芯15接触部分的间隙来调节变压器的漏感值。

图1c为本实用新型第二实施例的变压器结构的截面示意图；该第二实施例大部分结构与第一实施例相类似，其不同之处在于第一磁芯24、第二磁芯25和第三磁芯26的尺寸形状的差异。具体地，在该实施例中，第一磁芯24的中间柱241的长度小于边脚242的长度，即第一磁芯24的E字型呈中间低两边高的形态，同样地，第一磁芯24的中间柱241插入绕线架的第一贯穿孔的一端，第一磁芯24和第二磁芯25的边脚在绕线架外侧相对且相接，第三磁芯26的长度与第一磁芯24的上下两边脚之间的距离相匹配，第三磁芯26从第二贯穿孔嵌入绕线架中，具体地，该第三磁芯26的左右两侧面分别与第一磁芯24的中间柱241和第二磁芯25的中间柱相连，第三磁芯26的上下两端面分别与第一磁芯24与第二磁芯25的边脚的侧面相连。

图2a和图2b分别示出了本实用新型第三实施例的变压器结构的示意图和截面示意图；该第三实施例的变压器结构也与第一实施例相类似，其相同部分不再赘述，不同之处在于第一磁芯34、第二磁芯35、第三磁芯36的形状尺寸以及第二贯穿孔115。从图中可以看出，该第三磁芯36仍为长条状，但相比于第一实施例中的更短，具体地，该第三磁芯36的长度与第一磁芯34的中间柱341与边脚342的距离相匹配，第一磁芯34和第二磁芯35例如同样为E字型，其中间柱的端面与边脚的端面齐平，第一磁芯34与第二磁芯35相对设置，其中间柱的端面及边脚的端面分别对应相连，第三磁芯36嵌入第二贯穿孔115中，第三磁芯36的前侧端面与第一磁芯34和第二磁芯35的中间柱的侧面相连；第三磁芯36的后侧端面与第一磁芯34和第二磁芯35的一侧边脚的侧面相连，为了避免第三磁芯36从第二贯穿孔115中脱出，第二贯穿孔115的底面横向向外延伸至与隔板116边缘齐平，以为第三磁芯36提供支撑。由于第三磁芯36仅位于绕线架的一侧，则第二贯穿孔可仅贯穿绕线架一侧的侧壁，与第一贯穿孔连通即可，该第二贯穿孔也可完全贯穿绕线架的两侧，仅在一侧设置第三磁芯36即可。当然地，还可如图2c所示的第四实施例，在第二贯穿孔115中设置隔板1151，隔板1151例如位于第三磁芯36与第一磁芯34和第二磁芯35的中间柱的侧面之间，通过设置隔板1151使得磁芯的安装更加便捷，使第三磁芯36的位置与E字型的第一磁芯34和第二磁芯35的中间柱341和边脚342之间的容纳部相对应，避免第三磁芯36过度伸入第二贯穿孔115从而对第一贯穿孔114造成阻挡，该隔板1151例如为塑料材质。

图3a和图3b分别示出了本实用新型第五实施例的变压器结构的示意图和截面示意图；该第五实施例与第三实施例相类似，其相同部分在此不再赘述，该第五实施例的不同之处在于，增加了第四磁芯37，第四磁芯37与第三磁芯36相对设置且相互对称，第四磁芯37和第三磁芯36分别插入绕线架第二贯穿孔的前后两端，第四磁芯37的尺寸形状与第三磁芯36相同，其同样为长条状。当然地，也可如图3c所示的第六实施例，在第二贯穿孔115与第一贯穿孔114交接处设置隔板1151和1152，以分别避免第三磁芯36和第四磁芯37过度伸入第二贯穿孔115从而对第一贯穿孔114造成阻挡。

图4a和图4b分别示出本实用新型第七实施例的变压器结构的的示意图和截面示意图；同样地，其主要部分也与第三实施例相类似，不同之处在于，其第三磁芯46为T字型，第三磁芯46与第一磁芯34和第二磁芯35的中间柱之间设置有隔板1151，第三磁芯46的凸出端插入第二贯穿孔中，具体地，该凸出端凸出的尺寸例如为第一磁芯34的中间柱与边脚之间距离的一半，T字型的第三磁芯46的底边(长边)与第一磁芯34和第二磁芯35的边脚相贴合。当然地，还可在绕线架的第三磁芯46的对侧设置第四磁芯，第四磁芯的形状例如可为长条形或T字型，与第三磁芯46相对设置，第四磁芯的对应位置例如也可设置相应的隔板。

图5a至图5f为本实用新型各实施例的磁力线的示意图，其中，图5a仅为两个相对设置的E字型磁芯的示意图，以与本申请的各实施例进行对比。具体地，图5b例如为本实用新型第一实施例的磁力线示意图，图5c为本实用新型第二实施例的磁力线示意图，图5d为本实用新型第三实施例的磁力线示意图，图5e为本实用新型第五实施例的磁力线示意图，图5f为本实用新型第七实施例的磁力线示意图；上述各附图中的磁力线仅描述了一种磁力线的方向，并未表示磁力线密度。

本实用新型提供的变压器结构的具有以下优点：通过设置第三磁芯，将第一磁力路径的磁力线引导至第三磁芯所处的第二磁力路径，在主路磁通外形成了旁路磁通，从而增加了漏感值，实现了较大的原边漏感，该设计省去了需额外单独绕制的谐振电感，减小了体积并节约了成本，且不会使变压器的体积明显增大或磁耦合能力大减，本实用新型提供的变压器结构，在不增加器件和变压器体积的前提下，通过改变其结构，增加旁路磁芯，改变磁力线，形成旁路磁通，实现较大的原边漏感，其结构简单，制造成本低廉，并具有多种旁路磁通的方案供选择，可以满足不同漏感值的需求，适用于多种电路。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等表述仅用于方便描述不同的实施例，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种变压器结构，其特征在于，包括：

绕线架，包括第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第二贯穿孔与所述第一贯穿孔相连通；

第一绕组，位于所述绕线架的一端，所述第一绕组旋绕于所述第一贯穿孔外侧；

第二绕组，位于所述绕线架的另一端，所述第二绕组旋绕于所述第一贯穿孔外侧；

第一磁芯，所述第一磁芯的至少部分从所述第一贯穿孔的一端插入所述绕线架；

第二磁芯，所述第二磁芯的至少部分从所述第一贯穿孔的另一端插入所述绕线架，所述第二磁芯与所述第一磁芯形成第一磁力路径；

第三磁芯，所述第三磁芯从所述第二贯穿孔插入所述绕线架，所述第三磁芯与所述第一磁芯和所述第二磁芯形成第二磁力路径；

其中，通过所述第三磁芯将所述第一磁力路径的磁力线引导至所述第二磁力路径以提升漏感值。

2.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述绕线架包括第一绕线部，第二绕线部，以及位于第一绕线部与第二绕线部之间的间隔部，所述第一绕线部和所述第二绕线部与所述第一贯穿孔同轴，所述第一绕组位于所述第一绕线部，所述第二绕组位于所述第二绕线部。

3.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述绕线架还包括隔板，所述隔板位于所述第一绕线部的两侧和所述第二绕线部的两侧，以将所述第一绕组限制在所述第一绕线部，将所述第二绕组限制在所述第二绕线部。

4.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述第二贯穿孔垂直于所述第一贯穿孔，所述第二贯穿孔位于所述间隔部。

5.根据权利要求4所述的变压器结构，其特征在于，所述第一磁芯和所述第二磁芯均呈E字型，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置。

6.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯位于所述第一磁芯与所述第二磁芯之间，所述第三磁芯的第一侧面与所述第一磁芯相连，所述第三磁芯的第二侧面与所述第二磁芯相连。

7.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置，所述第一磁芯、所述第二磁芯的边脚分别对应相连，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯的长度与所述第一磁芯两边脚之间的距离相匹配，所述第三磁芯的第一侧面与所述第一磁芯的中间柱相连，所述第三磁芯的第二侧面与所述第二磁芯的中间柱相连，所述第三磁芯的与所述第一侧面相垂直的第一端面与所述第一磁芯和所述第二磁芯的一侧边脚的侧面相连，所述第三磁芯的与所述第一端面相对的第二端面与所述第一磁芯和所述第二磁芯的另一侧边脚的侧面相连。

8.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述第三磁芯呈长条状，所述第三磁芯的长度与E字型的所述第一磁芯的中间柱至边脚的距离相匹配，所述第三磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与一侧的边脚相连。

9.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述第三磁芯呈T字型，所述第三磁芯的长度与E字型的所述第一磁芯的中间柱至边脚的距离相匹配，所述第三磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与一侧的边脚相连。

10.根据权利要求8或9所述的变压器结构，其特征在于，所述第三磁芯与所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱之间具有隔板。

11.根据权利要求8或9所述的变压器结构，其特征在于，还包括第四磁芯，所述第四磁芯呈长条状，所述第四磁芯与所述第三磁芯相对设置，所述第四磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与另一侧的边脚相连。

12.根据权利要求8或9所述的变压器结构，其特征在于，还包括第四磁芯，所述第四磁芯呈T字型，所述第四磁芯与所述第三磁芯相对设置，所述第四磁芯将所述第一磁芯、所述第二磁芯的中间柱与另一侧的边脚相连。

13.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述绕线架还包括引脚，所述第一绕组的引出端和所述第二绕组的引出端分别与对应的所述引脚相连。

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