CN219418724U - 变压器及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变压器及开关电源。变压器包括磁芯、初级绕组及次级绕组。磁芯设置有左侧磁柱、右侧磁柱及中间磁柱。初级绕组与次级绕组共同绕设在左侧磁柱及右侧磁柱上，绕设在磁芯的同一侧磁柱上的初级绕组及次级绕组层叠设置。本申请的变压器将变压功能及滤波功能进行集成，增加了变压器的使用功能，同时减少了开关电源的体积，提高了开关电源的功率密度。

Description

变压器及开关电源

技术领域

本申请涉及供电技术领域，尤其涉及一种变压器及开关电源。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，开关电源技术也在不断的进行创新，使得越来越多的开关电源被广泛应用在电子设备中。变压器及滤波器作为开关电源的重要组成部分，在开关电源电路中相互配合，共同实现调整电路电压、电路频率过滤的功能，保证电路系统的正常运行。然而由于传统变压器与滤波器在开关电源中彼此独立存在且需要二者连接配合，导致开关电源工作效率低，而且开关电源整体体积过大，不利于狭小空间的使用。

因此，有必要提供一种改进的变压器，以试图去解决上述部分或所有问题。

实用新型内容

本申请提供一种改进的变压器以及开关电源。

本申请提供了一种变压器，包括磁芯、初级绕组及次级绕组；所述磁芯设置有左侧磁柱、右侧磁柱以及中间磁柱；所述初级绕组与所述次级绕组共同绕设在所述左侧磁柱及右侧磁柱上；绕设在所述磁芯的同一侧磁柱上的所述初级绕组及所述次级绕组层叠设置。

进一步地，所述初级绕组包括绕设在所述左侧磁柱上的第一初级绕组及绕设在所述右侧磁柱上的第二初级绕组；所述第一初级绕组与所述第二初级绕组串联设置。

进一步地，所述第一初级绕组为多个，且在所述左侧磁柱上并联设置；所述第二初级绕组为多个，且在所述右侧磁柱上并联设置。

进一步地，所述次级绕组包括绕设在所述左侧磁柱上的第一次级绕组、绕设在所述右侧磁柱上的第二次级绕组以及连接部；所述第一次级绕组与所述第二次级绕组串联设置。

进一步地，所述第一次级绕组为多个，且在所述左侧磁柱上并联设置；所述第二次级绕组为多个，且在所述右侧磁柱上并联设置。

进一步地，还包括与所述连接部固定的引出端子；所述引出端子包括左侧引出端子、右侧引出端子以及若干中部引出端子。

进一步地，所述中部引出端子位于所述第一次级绕组及所述第二次级绕组之间且与所述第一次级绕组及所述第二次级绕组一一对应设置，所述左侧引出端子位于所述第一次级绕组上，所述右侧引出端子位于所述第二次级绕组上，所述左侧引出端子与所述右侧引出端子相对设置。

进一步地，所述磁芯包括多对EE型磁芯；每一EE型磁芯包括一对E型磁芯，其中所述一对E型磁芯的开口朝向为相向设置。

本申请还提供了一种开关电源，包括绝缘件、底板以及如上所述的变压器，所述变压器设置在所述绝缘件及所述底板上。

进一步地，所述绝缘件包括绕组垫框及第一磁芯避让槽，所述绕组垫框的轮廓与所述次级绕组的轮廓相对应；所述底板呈方型，所述底板的中部设置有第二磁芯避让槽，所述磁芯穿过所述第一磁芯避让槽及所述第二磁芯避让槽。

与现有技术相比，本申请变压器通过设置初级绕组及次级绕组，并且将两者层叠绕设在磁芯的左侧磁柱与右侧磁柱上，将传统变压器与滤波器进行了磁集成，使得本申请变压器同时拥有变压及滤波功能，减小了磁元件体积及损耗，而且缩减了开关电源的整体体积、减少了制造成本以及提高了功率密度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请变压器的俯视图。

图2是图1中变压器的立体图。

图3是图2中变压器的分解图。

图4是图1中初级绕组与次级绕组绕设在磁芯上的原理图。

图5是图1中初级绕组与次级绕组绕层叠设置时的原理图。

图6是本申请开关电源的立体图。

图7是图6中开关电源的分解图。

附图标号说明：磁芯、10；左侧磁柱、11；右侧磁柱、12；中间磁柱、13；E型磁芯、14；初级绕组、20；第一初级绕组、21；第二初级绕组、22；次级绕组、30；第一次级绕组、31；第二次级绕组、32；连接部、33；引出端子、40；左侧引出端子、41；右侧引出端子、42；中部引出端子、43；绝缘件、50；绕组垫框、51；第一磁芯避让槽、52；柱销、53；底板、60；第二磁芯避让槽、61。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

接下来对本说明书实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，本申请提供一种变压器，包括磁芯10、初级绕组20、次级绕组30以及引出端子40。磁芯10设置有左侧磁柱11、右侧磁柱12以及中间磁柱13。磁芯10包括多对EE型磁芯10，每一EE型磁芯10包括一对E型磁芯14，其中一对E型磁芯14的开口朝向为相向设置。

通过设置有多对EE型磁芯10，提高了磁芯10的储能效果及抗干扰能力。磁芯10可根据设计需求灵活选择不同型号的EE型磁芯。

如图4及图5所示，初级绕组20与次级绕组30共同绕设在左侧磁柱11及右侧磁柱12上，绕设在磁芯10的同一侧磁柱上的初级绕组20及次级绕组30层叠设置。

初级绕组20与及次级绕组30的层叠方式可根据实际设计需求灵活设置。具体为根据设计需求，初级绕组20与次级绕组30可分别仅设置有一个，初级绕组20与次级绕组30在磁芯10的同一侧磁柱上上下设置。

或者初级绕组20与次级绕组30根据设计需求分别设置有多个，初级绕组20与次级绕组30在磁芯10的同一侧磁柱上彼此交替设置。交替方式具体为两个初级绕组20之间设置有一个次级绕组30，两个次级绕组30之间设置有一个初级绕组20；或者两个初级绕组20之间设置有两个次级绕组30，两个次级绕组30之间设置有两个初级绕组20等方式。

通过初级绕组20及次级绕组30的层叠交替设置，降低了漏感，减少了邻近效应对次级绕组30产生的影响。

如图3所示，初级绕组20包括绕设在左侧磁柱11上的第一初级绕组21以及绕设在右侧磁柱12上的第二初级绕组22。第一初级绕组21设有多个，且在左侧磁柱11上并联设置，改变第一初级绕组21在左侧磁柱11上的电感量以适应不同需求的电路系统并提高整体变压效果。

第二初级绕组22设有多个，且在右侧磁柱12上并联设置，改变第二初级绕组22在右侧磁柱12上的电感量以适应不同需求的电路系统并提高整体变压效果。第一初级绕组21与第二初级绕组22串联设置，增加初级绕组20的感应电动势及电感量。

初级绕组20可设置为由利兹线绕制而成的线饼、由铜板一体折叠形成的铜排以及PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)等结构。初级绕组20为利兹线绕制而成的线饼时，利兹线绕设的匝数及绕向可根据实际设计需求进行灵活调整。利兹线饼的引出端可根据设计需求设置为OT端子(圆形冷压端子)、UT端子等其他电连接端子。

初级绕组20为由铜板一体折叠形成的铜排时，铜排的折叠层数及折叠方向可根据实际设计需求进行灵活调整。铜排上设置有多个连接端，且在铜排边缘并排分布。

次级绕组30包括绕设在左侧磁柱11上的第一次级绕组31、绕设在右侧磁柱12上的第二次级绕组32以及若干连接部33。第一次级绕组31与第二次级绕组32串联设置，提高输出电流的强度，满足负载大电流的要求。

第一次级绕组31设有多个，且在左侧磁柱11上并联设置，增强感应电流，满足负载大电流的要求。第二次级绕组32设有多个，且在右侧磁柱12上并联设置，增强感应电流，满足负载大电流的要求。

次级绕组30可设置为由利兹线绕制而成的线饼、由铜板一体折叠形成的铜排以及PCB等结构。次级绕组30为利兹线绕制而成的线饼时，利兹线绕设的匝数及绕向可根据实际设计需求进行灵活调整。利兹线饼的引出端可根据设计需求设置为OT端子、UT端子等其他电连接端子。

次级绕组30为由铜板一体折叠形成的铜排时，铜排的折叠层数及折叠方向也可根据实际设计需求进行灵活调整。铜排上设置有多个连接端，且在铜排边缘并排分布。

引出端子40与连接部33可通过紧固件连接，引出端子40包括左侧引出端子41、右侧引出端子42以及中部引出端子43。左侧引出端子41设置在第一次级绕组31上，右侧引出端子42设置在第二次级绕组32上，左侧引出端子41与右侧引出端子42相对设置。中部引出端子43设置有多个，位于第一次级绕组31及第二次级绕组32之间。中部引出端子43与第一次级绕组31及第二次级绕组32一一对应设置，中部引出端子43并联设置。

中部引出端子43与左侧引出端子41及右侧引出端子42相配合，通过导线与负载相连接。多个引出端子保证电流可以持续输出，满足负载需求。引出端子40可根据实际使用环境设置为引出铜排、引出针以及转接线等形式。

如图6及图7所示，本申请还提供了一种开关电源，包括绝缘件50、底板60以及如上所述的变压器。变压器设置在绝缘件50及底板60上，绝缘件50与底板60贴靠设置。

绝缘件50包括绕组垫框51、第一磁芯避让槽52以及柱销53。绕组垫框51的外轮廓与次级绕组30的外轮廓相对应，且承载变压器。第一磁芯避让槽52位于绕组垫框51的中部区域，磁芯10穿过第一磁芯避让槽52。柱销53自绕组垫框51的表面向上延伸，位于磁芯10与初级绕组20及次级绕组30之间。

底板60呈方型，且位于绝缘件50的下方。底板60的中部设置有第二磁芯避让槽61，磁芯10穿过第二磁芯避让槽61。

本申请变压器通过设置初级绕组20及次级绕组30，并且将初级绕组20及次级绕组30层叠绕设在磁芯10的磁柱上，利用磁集成技术将传统变压器与滤波器进行了集成，使得本申请变压器同时拥有变压及滤波功能，而且可以有效的减小磁元件体积及损耗，在一定的应用场合下还可以减小电流纹波，改善输出电压品质或提高动态性能。

本申请开关电源通过设置上述变压器，减少了整体体积、节约了制造成本以及提高了功率密度。

以上所述仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，包括磁芯(10)、初级绕组(20)及次级绕组(30)；所述磁芯(10)设置有左侧磁柱(11)、右侧磁柱(12)以及中间磁柱(13)；所述初级绕组(20)与所述次级绕组(30)共同绕设在所述左侧磁柱(11)及右侧磁柱(12)上；绕设在所述磁芯(10)的同一侧磁柱上的所述初级绕组(20)及所述次级绕组(30)层叠设置。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组(20)包括绕设在所述左侧磁柱(11)上的第一初级绕组(21)及绕设在所述右侧磁柱(12)上的第二初级绕组(22)；所述第一初级绕组(21)与所述第二初级绕组(22)串联设置。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述第一初级绕组(21)为多个，且在所述左侧磁柱(11)上并联设置；所述第二初级绕组(22)为多个，且在所述右侧磁柱(12)上并联设置。

4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述次级绕组(30)包括绕设在所述左侧磁柱(11)上的第一次级绕组(31)、绕设在所述右侧磁柱(12)上的第二次级绕组(32)以及连接部(33)；所述第一次级绕组(31)与所述第二次级绕组(32)串联设置。

5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，所述第一次级绕组(31)为多个，且在所述左侧磁柱(11)上并联设置；所述第二次级绕组(32)为多个，且在所述右侧磁柱(12)上并联设置。

6.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，还包括与所述连接部(33)固定的引出端子(40)；所述引出端子(40)包括左侧引出端子(41)、右侧引出端子(42)以及若干中部引出端子(43)。

7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，所述中部引出端子(43)位于所述第一次级绕组(31)及所述第二次级绕组(32)之间且与所述第一次级绕组(31)及所述第二次级绕组(32)一一对应设置，所述左侧引出端子(41)位于所述第一次级绕组(31)上，所述右侧引出端子(42)位于所述第二次级绕组(32)上，所述左侧引出端子(41)与所述右侧引出端子(42)相对设置。

8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述磁芯(10)包括多对EE型磁芯；每一EE型磁芯(10)包括一对E型磁芯(14)，其中所述一对E型磁芯(14)的开口朝向为相向设置。

9.一种开关电源，其特征在于，包括绝缘件(50)、底板(60)以及如权利要求1-8任一项所述的变压器，所述变压器设置在所述绝缘件(50)及所述底板(60)上。

10.根据权利要求9所述的开关电源，其特征在于，所述绝缘件(50)包括绕组垫框(51)及第一磁芯避让槽(52)，所述绕组垫框(51)的轮廓与所述次级绕组(30)的轮廓相对应；所述底板(60)呈方型，所述底板(60)的中部设置有第二磁芯避让槽(61)，所述磁芯(10)穿过所述第一磁芯避让槽(52)及所述第二磁芯避让槽(61)。