CN2899056Y - 四匝金属箔片绕组拓扑结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种四匝金属箔片绕组拓扑结构，包括一条连续的带状导电金属箔片，其具有第一端子和第二端子，还具有连接到第一端子的第一匝，第一匝通过第一可折叠铰接段与第二匝连接，第二匝通过一连接段与第三匝连接，第三匝通过第二可折叠铰接段与第四匝连接，第四匝与所述第二端子连接。该绕组拓扑结构能自动串连绕组各匝箔片，从而解决了绕组各匝箔片之间的连线问题，避免了耗时的焊接步骤，提高了产品的可靠性和安全性，并且使得设计者在磁芯窗口高度受到限制时可以得到较多的导电体横截面积，增加了额定电流，在最大程度上提高了绕组对磁芯窗口高度的利用率和填充系数，该制作方案简单、方便、快捷、环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器中使用的线圈绕组，具体地说是一种用于平板变压器的箔片绕组。
背景技术
近年来，从事于变压器设计和制造的公司都承受着巨大的竞争压力，因为市场需求不断朝着更小体积、更高功率密度和更高效率的产品发展。虽然传统的绕线型变压器仍在许多较大波形因数电源中使用，但近年来几种新技术的涌现为变压器的设计和制造带来了显著效益，平板型(亦称“低造型”或“薄型”)变压器就是一例。
平板变压器的磁芯呈扁平状，高度很小，绕组也不再采用传统的实心圆导线或绞合线来绕制，而是用柔性或刚性的印刷电路板来实现，导体呈平板状。这种独特的结构不但可省去绕组固定架，提高了窗口的利用率，而且有利于散热、减小漏感和实现自动化生产。另外，由于电流沿导体宽度方向分布，因而可减小趋肤效应所引起的损耗。缺点是采用印刷电路板制作多层绕组时往往需另加焊孔以连接相邻导体，当匝数较多时设计制作便很复杂。
此外，还有采用多匝铜箔绕组的平板变压器，市场上主要采用有两种方式：第一种是单圈或两圈绕组串连在一起来实现，其中间用焊接方式将几个单圈或两圈的多个绕组连接形成一个多匝绕组，使同一个多匝绕组内部存在一个或多个焊点，其缺点在于，结构复杂，对产品安全性能存在隐患，影响产品的可靠性，加工工艺繁琐、耗时，增加制造的成本；第二种采用传统的折叠结构设计，缺点在于铜片折叠后磁芯组装的窗口厚度加厚，因为在折叠时每折两圈时窗口的角部铜片会多一层，使变压器的窗口高度相同时绕组的圈数减少，空间不够，无法满足大电流产品的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于平板变压器的四匝箔片绕组拓扑结构，以解决多匝箔片连接的问题，同时还可减小折叠后的产品叠层厚度。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：设计一种四匝金属箔片绕组拓扑结构，包括一条连续的带状导电金属箔片，其具有第一端子和第二端子，还具有连接到第一端子的第一匝，第一匝通过第一可折叠铰接段与第二匝连接，第二匝通过一连接段与第三匝连接，第三匝通过第二可折叠铰接段与第四匝连接，第四匝与所述第二端子连接；所述第一可折叠铰接段具有连接到第一匝的第一部分和连接到第二匝的第二部分，第二可折叠铰接段具有连接到第三匝的第一部分和连接到第四匝的第二部分；所述连接段通过首端与第二匝连接，通过末端与第三匝连接；电流绕着第一匝在第一方向上、绕着第二匝在第二方向上并绕着第三匝在第二方向上流动。
所述的第一匝、第二匝和第三匝均呈“U”形；所述第一和第二可折叠铰接段均呈“S”形；所述连接段呈直线形，该连接段的长度大于第二匝上与所述连接段大致平行那一条边的长度。
所述第四匝由呈“L”字形的第一部分与呈“L”字形或直线形的第二部分首尾连接而成，该第一部分与第二部分经折叠后形成第四匝的闭合环路。
所述连续的带状导电金属箔片具有五条折叠线，第一条折叠线位于第一可折叠铰接段的第一部分与第二部分之间，第二条折叠线位于连接段的首端，第三条折叠线位于连接段的末端，第四条折叠线位于第二可折叠铰接段的第一部分与第二部分之间，第五条折叠线位于第四匝的第一部分与第二部分之间。
所述带状导电金属箔片被整体地包覆于绝缘膜内。
所述金属箔片最好为铜片。
所述金属箔片的各匝分别形成有磁芯窗口，各磁芯窗口通过外切圆形成“V”形的角部，以拉开铜箔片与磁芯四角的距离，保证产品的安规距离，提高产品绕组对磁芯的抗电强度。
本实用新型提供了一种用于平板式变压器、适合E型磁芯的方形绕组的绕组结构及其设计制作方案，该方案能自动串连绕组各匝箔片，从而解决了绕组各匝箔片之间的连线问题，避免了耗时的焊接步骤，减小了加工过程中的铜材料的损耗，显著降低了制造成本，提高了产品的可靠性和安全性，并且使得设计者在磁芯窗口高度受到限制时可以得到较多的导电体横截面积，增加了额定电流，在最大程度上提高了绕组对磁芯窗口高度的利用率和填充系数。该制作方案简单、方便、快捷、环保。利用这种方案制作的平板变压器漏感小、效率高。
附图说明
图1为本实用新型的第一种实施方式的展开图样示意图；
图2为本实用新型的第二种实施方式的展开图样示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
根据平板变压器的磁芯尺寸、电流大小和电压要求来设计铜箔片绕组，根据电压要求设计绕组圈数，根据产品的电流大小定出铜箔片的截面积，然后结合变压器的磁芯窗口设计具体的宽度和厚度。先用制图软件设计画好绕组的展开图样，铜箔片采用进口的C1100的纯铜，然后用线切割和模具冲压成所要求的绕组图样，沿着折叠线依次折叠便成绕组。
铜箔片绕组的第一种实施方式的展开图样如图1所示，包括一条连续的带状导电金属箔片，其具有第一端子1和第二端子2，该铜箔片被整体地包覆于绝缘膜(未示出)内，该箔片具有连接到第一端子1的第一匝3，第一匝3通过第一可折叠铰接段4与第二匝5连接，第二匝5通过一竖直方向的直线形连接段6与第三匝7连接，第三匝7通过第二可折叠铰接段8与第四匝9连接，第四匝9与所述第二端子2连接；其中第一匝3、第二匝5和第三匝7均呈“U”形，第四匝9则由均呈“L”字形的第一部分91与第二部分92首尾连接而成，该第一部分与第二部分经折叠后形成第四匝的闭合环路。第一匝3与第二匝5左右对称。所述第一和第二可折叠铰接段均呈“S”形，其中第一可折叠铰接段4具有连接到第一匝的第一部分41和连接到第二匝的第二部分42，第二可折叠铰接段8具有连接到第三匝的第一部分81和连接到第四匝的第二部分82；所述连接段6的长度大于第二匝5上竖直边的长度，其通过首端61与第二匝5连接，通过末端62与第三匝7连接；电流绕着第一匝在第一方向(顺时针)上、绕着第二匝在第二方向(逆时针)上并绕着第三匝在第二方向(逆时针)上流动。
所述连续的带状导电铜箔片具有五条折叠线，第一条折叠线位于第一可折叠铰接段4的第一部分41与第二部分42之间，第二条折叠线位于连接段的首端61，第三条折叠线位于连接段的末端62，第四条折叠线位于第二可折叠铰接段8的第一部分81与第二部分82之间，第五条折叠线位于第四匝的第一部分91与第二部分92之间。
以上各匝分别形成有磁芯窗口31、51、71和93，各磁芯窗口通过外切圆形成“V”形的角部，以拉开铜箔片与磁芯四角的距离，保证产品的安规距离，提高产品绕组对磁芯的抗电强度。
铜箔片绕组的第二种实施方式的展开图样如图2所示，该实施方式与第一种实施方式的区别只在于，第四匝的第二部分92呈直线形。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。所述金属箔片包括但不限于实施例中的铜箔片，还可以是其它任何可延展的导电金属，例如铝、金、银或其合金。所述第一至第三匝的形状不限于“U”形结构，第一和第二可折叠铰接段的形状也不限于“S”形结构，可以根据具体的用途和需要进行改变。
Claims (9)
1.一种四匝金属箔片绕组拓扑结构，包括一条连续的带状导电金属箔片，其具有第一端子和第二端子，其特征在于：该箔片具有连接到第一端子的第一匝，第一匝通过第一可折叠铰接段与第二匝连接，第二匝通过一连接段与第三匝连接，第三匝通过第二可折叠铰接段与第四匝连接，第四匝与所述第二端子连接；所述第一可折叠铰接段具有连接到第一匝的第一部分和连接到第二匝的第二部分，第二可折叠铰接段具有连接到第三匝的第一部分和连接到第四匝的第二部分；所述连接段通过首端与第二匝连接，通过末端与第三匝连接；电流绕着第一匝在第一方向上、绕着第二匝在第二方向上并绕着第三匝在第二方向上流动。
2.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述的第一匝、第二匝和第三匝均呈“U”形。
3.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述第一和第二可折叠铰接段均呈“S”形。
4.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述连接段呈直线形，该连接段的长度大于第二匝上与所述连接段大致平行那一条边的长度。
5.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述第四匝由呈“L”字形的第一部分与呈“L”字形或直线形的第二部分首尾连接而成，该第一部分与第二部分经折叠后形成第四匝的闭合环路。
6.根据权利要求5所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述连续的带状导电金属箔片具有五条折叠线，第一条折叠线位于第一可折叠铰接段的第一部分与第二部分之间，第二条折叠线位于连接段的首端，第三条折叠线位于连接段的末端，第四条折叠线位于第二可折叠铰接段的第一部分与第二部分之间，第五条折叠线位于第四匝的第一部分与第二部分之间。
7.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述带状导电金属箔片被整体地包覆于绝缘膜内。
8.根据权利要求1所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述金属箔片的各匝分别形成有磁芯窗口，各磁芯窗口通过外切圆形成“v”形的角部。
9.根据权利要求1至8任一所述的四匝金属箔片绕组拓扑结构，其特征在于：所述金属箔片为铜箔片。
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